時(shí)間：2022-08-21 00:15:46
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇鍋爐自動(dòng)化控制，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：鍋爐；自動(dòng)化控制；節(jié)能措施
中圖分類號(hào)：F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言
眾所周知，在實(shí)際的鍋爐應(yīng)用過程中，生產(chǎn)活動(dòng)是一個(gè)十分繁瑣的調(diào)節(jié)控制過程，需要很多線路之間的共同配合，這也加大了鍋爐設(shè)備管理工作的難度，直到目前，關(guān)于工業(yè)蒸汽鍋爐的控制理論還沒有形成一個(gè)相對(duì)完善的控制體系。但是，伴隨科學(xué)技術(shù)水的快速發(fā)展，鍋爐自動(dòng)化控制技術(shù)作為當(dāng)前一種高新的科學(xué)技術(shù)，不僅有效減少能源的過度消耗，節(jié)省了生產(chǎn)成本，極大的降低了對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染程度，被廣泛應(yīng)用于我國(guó)工業(yè)蒸汽鍋爐中，達(dá)到了非常理想的生產(chǎn)效果。下面，本文就對(duì)工業(yè)蒸汽鍋爐自動(dòng)化控制進(jìn)行初步，重點(diǎn)介紹了鍋爐自動(dòng)化控制的特點(diǎn)以及工作原理，并提出自身的觀點(diǎn)。
一、鍋爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)的概述
1、鍋爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)
一般情況下，大部分的鍋爐自動(dòng)化系統(tǒng)都是由鍋爐本體、手動(dòng)自動(dòng)切換做錯(cuò)、一次儀表等構(gòu)件組成的。而一次儀表通過將鍋爐中的壓力、溫度等轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷海鬏數(shù)轿C(jī)中。而鍋爐微機(jī)控制系統(tǒng)中主要包括手動(dòng)操作和自動(dòng)操作兩部分，操作人員在對(duì)鍋爐設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)操作時(shí)，主要利用操作器來(lái)對(duì)變頻器等進(jìn)行控制，而自動(dòng)控制則是由微機(jī)本身發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行自行操作，這時(shí)微機(jī)就會(huì)對(duì)鍋爐設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)管和掌握，一旦發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，就會(huì)立刻發(fā)生預(yù)警指示，從而確保鍋爐自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行，與此同時(shí)，在對(duì)微系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員一定要特別注意部分重要參數(shù)的報(bào)警設(shè)計(jì)，以此來(lái)避免安全隱患的發(fā)生，造成人員的傷亡。另外，微機(jī)控制系統(tǒng)是由顯示器、手操器、打印機(jī)等組成，其能夠?qū)﹀仩t給水、引風(fēng)等環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的自動(dòng)化控制，這樣有利于鍋爐的蒸汽值保持在合理的范圍內(nèi)，是鍋爐保持在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，還可以減少煤炭的消耗量，進(jìn)一步提高了送汽的質(zhì)量與效率。其次，還需要對(duì)微機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)的變化進(jìn)行繪圖，并配有文字說(shuō)明，加強(qiáng)對(duì)鍋爐報(bào)警裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用打印機(jī)將每一個(gè)的參數(shù)值打印出來(lái)，為日后的檢修工作提供一定的便利。
2、鍋爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)的工作原理
鍋爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要的工作原理是通過將除氧水送入到水泵的調(diào)節(jié)閥中，在經(jīng)過省煤器的處理下，變成溫水，再由汽包的加熱作用下，使水體沸騰，最終產(chǎn)生蒸汽。在這一過程中，為了保證蒸汽的最大面積，就必須保證水位是處于鍋爐汽包中的中間位置，這樣蒸汽才會(huì)從蒸汽閥中排出。這時(shí)，空氣就會(huì)迅速進(jìn)入到空氣預(yù)熱器設(shè)備內(nèi)，在經(jīng)過一系列的加工、處理后，會(huì)出現(xiàn)延期預(yù)熱的現(xiàn)象，成為熱空氣。其次，當(dāng)煤炭落至在爐排上的時(shí)候，爐排將會(huì)開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，煤炭就會(huì)被爐膛前面的火苗而點(diǎn)燃，并在燃燒過程中，揮發(fā)大量的水分，產(chǎn)生濃厚的熱煙氣。最后，由引風(fēng)機(jī)將預(yù)熱傳導(dǎo)分別輸送到鍋爐的水和空氣里，這樣不僅大大提高了鍋爐的生產(chǎn)效率，還有效減少了熱能的過度浪費(fèi)。
二、鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)
燃燒過程自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的選擇雖然與燃燒的種類和供給系統(tǒng)、燃燒方式以及鍋爐與負(fù)荷的聯(lián)結(jié)方式都有關(guān)系，但是燃燒過程自動(dòng)調(diào)節(jié)的任務(wù)都是一樣的。歸納起來(lái)，燃燒過程自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)有三大任務(wù)。
1、維持汽壓恒定
汽壓的變化表示鍋爐蒸汽量和負(fù)荷的耗汽量不相適應(yīng)，必須相應(yīng)地改變?nèi)剂狭浚愿淖冨仩t的蒸汽量。
2、保證燃燒過程的經(jīng)濟(jì)性
當(dāng)燃料量改變時(shí)，必須相應(yīng)地調(diào)節(jié)送風(fēng)量，使它與燃料量相配合，保證燃燒過程有較高的經(jīng)濟(jì)性。
3、調(diào)節(jié)引風(fēng)量與送風(fēng)量相配合，以保證爐膛壓力不變
燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)是一個(gè)多參數(shù)變量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。這種調(diào)節(jié)系統(tǒng)通常把它簡(jiǎn)化成互相聯(lián)系，密切配合但又相對(duì)獨(dú)立的3個(gè)單變量系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。為便于分析，下面我們按3個(gè)系統(tǒng)來(lái)分別分析。這三個(gè)系統(tǒng)分別是以燃料量維持鍋爐壓力恒定的蒸汽壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以送風(fēng)量維持鍋爐經(jīng)濟(jì)燃燒的送風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以引風(fēng)量維持爐膛負(fù)壓穩(wěn)定的爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
三、鍋爐熱工燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)方案
鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)采用plc為主要控制元件，對(duì)鍋爐生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的控制，從而達(dá)到節(jié)省人力、物力，提高鍋爐熱效率和節(jié)省能源的目的，而計(jì)算機(jī)作為監(jiān)測(cè)顯示部分不參與到控制中去鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)在SPLC－9000系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)上采用多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，共分三層。測(cè)控層；采用高性能的PLC可編程序控制器組成，PLC上安裝有CPU模塊、I/O模塊、通訊模塊，并可以靈活擴(kuò)展。PLC內(nèi)可以通過梯形圖語(yǔ)言進(jìn)行程序編制，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)PLC對(duì)多臺(tái)鍋爐的自動(dòng)控制。通過遠(yuǎn)程擴(kuò)展方案，SPLC－9000系統(tǒng)還可以滿足距離較遠(yuǎn)的多個(gè)控制室的集中控制。操作層；采用IPC工控機(jī)作為現(xiàn)場(chǎng)工作站，現(xiàn)場(chǎng)工作主站和現(xiàn)場(chǎng)工作從站分別安裝在不痛的控制室內(nèi)，提供畫面顯示和數(shù)據(jù)管理功能。考慮到PLC可靠性高，造價(jià)也高，而普通接口板可靠性較低、造價(jià)也低，為了提高監(jiān)控系統(tǒng)的性能價(jià)格比，SPLC－9000系統(tǒng)同時(shí)提供可編程序控制器信號(hào)接入方式和接口板卡信號(hào)接入方式。系統(tǒng)的輸出控制工作有PLC獨(dú)立完成，工作站只負(fù)責(zé)提供給用戶修改參數(shù)的界面，并將用戶設(shè)定的控制參數(shù)下傳到PLC以調(diào)整控制效果。管理層；采用普通計(jì)算機(jī)作為管理機(jī)，管理人員在遠(yuǎn)離控制室的調(diào)度室里可以通過管理機(jī)看到現(xiàn)場(chǎng)工作站上顯示的畫面，調(diào)用工作站存儲(chǔ)的報(bào)表數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的工作。可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的掌握鍋爐的運(yùn)行狀態(tài)，做出合理的調(diào)度。
四、鍋爐房節(jié)能降耗的有效措施
1、鍋爐設(shè)備的節(jié)能降耗措施
（1）燃煤鍋爐煤斗應(yīng)采用分層給煤裝置
應(yīng)用這一裝置的根本目的就是要完善鍋爐的給煤技術(shù)，為了能夠更加準(zhǔn)確的控制給煤量，同時(shí)保證落煤的疏松性，通常應(yīng)將給煤器安裝在落煤口的位置處。按照煤的粒度的差異，采用相應(yīng)的篩選裝置將其分檔，將爐排上的煤有序的分成兩層或是分成三層，這樣就能保證將原煤中的煤塊以及煤末有序的排列在爐排上，配風(fēng)就會(huì)更加的合理，保證了原煤的燃燒效率。
（2）在燃?xì)忮仩t中設(shè)置余熱回收節(jié)能裝置
這一裝置通常都是安裝在鍋筒和燃?xì)忮仩t的給水泵之間的，其主要是利用尾部的煙氣余熱對(duì)水進(jìn)行加熱，余熱回收節(jié)能裝置的工作原理與燃煤鍋爐中省煤器的工作原理是類似的，其主要有兩種類型，即常壓式和承壓式，這兩種類型的余熱回收節(jié)能裝置都能夠充分的保證鍋爐的熱效率。
（3）建議選擇冷凝式鍋爐作為燃?xì)忮仩t
所謂的冷凝式鍋爐就是指能夠?qū)㈠仩t排放煙氣中的汽化潛熱吸收出來(lái)的鍋爐，其能將排煙的溫度降低到50攝氏度，與傳統(tǒng)類型的鍋殼鍋爐相比，冷凝式鍋爐的熱效率提高了20%左右，其外殼采用的是高性能的密封材料和保溫材料，不但能夠取得較好的節(jié)能效果，而且還能將煙氣中的有害物質(zhì)清除干凈，同時(shí)也保護(hù)了城市的大氣環(huán)境。
2、鍋爐房節(jié)能降耗的綜合措施
（1）做好鍋爐房人員的管理工作
要想保證鍋爐具備較高的運(yùn)行效率，那么還必須不斷的提升司爐人員以及管理人員的技術(shù)水平，對(duì)他們進(jìn)行有針對(duì)性的培訓(xùn)和教育工作，重點(diǎn)培訓(xùn)他們的專業(yè)節(jié)能和節(jié)能知識(shí)，從而保證鍋爐安全穩(wěn)定的運(yùn)行，保證鍋爐系統(tǒng)及其輔助設(shè)備在最佳的工況條件下運(yùn)行，提升其節(jié)能降耗的綜合能力。另外，嚴(yán)格的執(zhí)行獎(jiǎng)懲制度，在各個(gè)班組之間建議定期的舉辦節(jié)能競(jìng)賽，切實(shí)的提升他們的責(zé)任心和節(jié)能意識(shí)。
（2）鍋爐房燃料計(jì)量考核節(jié)能管理
為了盡可能的節(jié)約能源，就應(yīng)對(duì)燃料進(jìn)行科學(xué)的管理并且合理的使用，在質(zhì)和量?jī)煞矫嫱瑫r(shí)對(duì)燃料進(jìn)行有效的掛歷，司爐人員就可以根據(jù)燃料的品質(zhì)來(lái)有效的調(diào)節(jié)燃燒，從而提高燃料的燃燒效率。燃料的管理主要包括燃料的進(jìn)廠驗(yàn)收、燃料的分區(qū)存儲(chǔ)、調(diào)整燃料的品質(zhì)以及計(jì)量燃料的消耗量等內(nèi)容。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，可以得知，鍋爐自動(dòng)化控制具備良好的發(fā)展前景，更是促進(jìn)我國(guó)工業(yè)技術(shù)水平快速發(fā)展的有力保障。因此，我國(guó)要加大對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的推廣和應(yīng)用，使其能夠涉及更多的領(lǐng)域中，減少人力、物力、資金的投入，并通過自動(dòng)化控制技術(shù)節(jié)約能源的消耗，進(jìn)一步環(huán)節(jié)我國(guó)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，從而促進(jìn)自動(dòng)化控制技術(shù)在鍋爐中的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：工業(yè)蒸汽鍋爐 爐膛負(fù)壓 蒸汽壓力 變頻控制 水位三沖量
一、引言 鍋爐微機(jī)控制，是近年來(lái)開發(fā)的一項(xiàng)新技術(shù)，它是微型計(jì)算機(jī)軟件、硬件、自動(dòng)控制、鍋爐節(jié)能等幾項(xiàng)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物，我國(guó)現(xiàn)有中、小型鍋爐30多萬(wàn)臺(tái)，每年耗煤量占我國(guó)原煤產(chǎn)量的1/3，目前大多數(shù)工業(yè)鍋爐仍處于能耗高、浪費(fèi)大、環(huán)境污染嚴(yán)重的生產(chǎn)狀態(tài)。提高熱效率，降低耗煤量，降低耗電量，用微機(jī)進(jìn)行控制是一件具有深遠(yuǎn)意義的工作。
工業(yè)鍋爐采用微機(jī)控制和原有的儀表控制方式相比具有以下明顯優(yōu)勢(shì)：
1．直觀而集中的顯示鍋爐各運(yùn)行參數(shù)。能快速計(jì)算出機(jī)組在正常運(yùn)行和啟停過程中的有用數(shù)據(jù)，能在顯示器上同時(shí)顯示鍋爐運(yùn)行的水位、壓力、爐膛負(fù)壓、煙氣含量、測(cè)點(diǎn)溫度、燃煤量等數(shù)十個(gè)運(yùn)行參量的瞬時(shí)值、累計(jì)值及給定值，并能按需要在鍋爐的結(jié)構(gòu)示意畫面的相應(yīng)位置上顯示出參數(shù)值。給人直觀形象，減少觀察的疲勞和失誤；
2．可以按需要隨時(shí)打印或定時(shí)打印，能對(duì)運(yùn)行狀況進(jìn)行準(zhǔn)確地記錄，便于事故追查和分析，防止事故的瞞報(bào)漏報(bào)現(xiàn)象；
3．在運(yùn)行中可以隨時(shí)方便的修改各種運(yùn)行參數(shù)的控制值，并修改系統(tǒng)的控制參數(shù)；
4．減少了顯示儀表，還可利用軟件來(lái)代替許多復(fù)雜的儀表單元，（例如加法器、微分器、濾波器、限幅報(bào)警器等），從而減少了投資也減少了故障率；
5．提高鍋爐的熱效率。從已在運(yùn)行的鍋爐來(lái)看，采用計(jì)算機(jī)控制后熱效率可比以前提高5-10%，據(jù)用戶統(tǒng)計(jì)，一臺(tái)20T的鍋爐，全年平均負(fù)荷70%，以平均熱效率提高5%計(jì)，全年節(jié)煤800噸，按每噸煤380元計(jì)算每年節(jié)約304000元；
6．鍋爐系統(tǒng)中包含鼓風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)，給水泵，等大功率電動(dòng)機(jī)，由于鍋爐本身特性和選型的因素，這些風(fēng)機(jī)大部分時(shí)間里是不會(huì)滿負(fù)荷輸出的，原有方式采用閥門和擋板控制流量，浪費(fèi)非常嚴(yán)重。通過對(duì)風(fēng)機(jī)水泵進(jìn)行變頻控制可以平均節(jié)電達(dá)到30%-40%；
7．鍋爐是一個(gè)多輸入多數(shù)出、非線性動(dòng)態(tài)對(duì)象，諸多調(diào)解量和被調(diào)量間存在著耦合通道。例如當(dāng)鍋爐的負(fù)荷變化時(shí)，所有的被調(diào)量都會(huì)發(fā)生變化。故而理想控制應(yīng)該采用多變量解偶控制方案。而建立解偶模型和算法通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)比較方便；
8．鍋爐微機(jī)控制系統(tǒng)經(jīng)擴(kuò)展后可構(gòu)成分級(jí)控制系統(tǒng)，可與工廠內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)構(gòu)成工業(yè)以太網(wǎng)。這是企業(yè)現(xiàn)代化管理不可缺少的；
9．作為鍋爐控制裝置，其主要任務(wù)是保證鍋爐的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。在采用計(jì)算機(jī)控制的鍋爐控制系統(tǒng)中，有十分周到的安全機(jī)制，可以設(shè)置多點(diǎn)聲光報(bào)警，和自動(dòng)連鎖停爐。杜絕由于人為疏忽造成的重大事故。
綜合以上所述種種優(yōu)點(diǎn)可以預(yù)見采用計(jì)算機(jī)控制鍋爐系統(tǒng)是行業(yè)的大勢(shì)所趨。下面我們來(lái)共同探討鍋爐控制系統(tǒng)的原理和結(jié)構(gòu)。
二、鍋爐控制系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)與工作原理 常見的工業(yè)鍋爐系統(tǒng)如圖1所示。首先除氧水通過給水泵進(jìn)入給水調(diào)節(jié)閥，通過給水調(diào)節(jié)閥進(jìn)入省煤器，冷水在經(jīng)過省煤器的過程中被由爐膛排出的煙氣預(yù)熱，變成溫水進(jìn)入汽包，在汽包內(nèi)加熱至沸騰產(chǎn)生蒸汽，為了保證有最大的蒸發(fā)面因此水位要保持在鍋爐上汽包的中線位置，蒸汽通過主蒸汽閥輸出。空氣經(jīng)過鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)入空氣預(yù)熱器，在經(jīng)過空氣預(yù)熱器的過程中被由爐膛排出的煙氣預(yù)熱，變成熱空氣進(jìn)入爐膛。煤經(jīng)過煤斗落在爐排上，在爐排的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)下煤進(jìn)入爐膛被前面的火點(diǎn)燃，在燃燒過程中發(fā)出熱量加熱汽包中的水，同時(shí)產(chǎn)生熱煙氣。在引風(fēng)機(jī)的抽吸作用下經(jīng)過省煤氣和空氣預(yù)熱器，把預(yù)熱傳導(dǎo)給進(jìn)入鍋爐的水和空氣。通過這種方式使鍋爐的熱能得到節(jié)約。降溫后的煙氣經(jīng)過除塵器除塵，去硫等一系列凈化工藝通過煙囪排出。
鍋爐微機(jī)控制系統(tǒng)，一般由以下幾部分組成，即由鍋爐本體、一次儀表、PLC、上位機(jī)、手自動(dòng)切換操作、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及閥、電機(jī)等部分組成，一次儀表將鍋爐的溫度、壓力、流量、氧量、轉(zhuǎn)速等量轉(zhuǎn)換成電壓、電流等送入微機(jī)。控制系統(tǒng)包括手動(dòng)和自動(dòng)操作部分，手動(dòng)控制時(shí)由操作人員手動(dòng)控制，用操作器控制變頻器、滑差電機(jī)及閥等，自動(dòng)控制時(shí)對(duì)微機(jī)發(fā)出控制信號(hào)經(jīng)執(zhí)行部分進(jìn)行自動(dòng)操作。微機(jī)對(duì)整個(gè)鍋爐的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)、報(bào)警、控制以保證鍋爐正常、可靠地運(yùn)行，除此以外為保證鍋爐運(yùn)行的安全，在進(jìn)行微機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)鍋爐水位、鍋爐汽包壓力等重要參數(shù)應(yīng)設(shè)置常規(guī)儀表及報(bào)警裝置，以保證水位和汽包壓力有雙重甚至三重報(bào)警裝置，以免鍋爐發(fā)生重大事故。
微機(jī)控制系統(tǒng)由工控機(jī)、顯示器、打印機(jī)、PLC、手操器、報(bào)警裝置等組成，能完成對(duì)給水、給煤、鼓風(fēng)、引風(fēng)等進(jìn)行自動(dòng)控制，使鍋爐的汽包水位、蒸汽壓力保持在規(guī)定的數(shù)值上，以保證鍋爐的安全運(yùn)行，平穩(wěn)操作，達(dá)到降低煤耗、提高供送汽質(zhì)量的目的，同時(shí)對(duì)運(yùn)行參數(shù)如壓力、溫度等有流程動(dòng)態(tài)模擬圖畫面并配有數(shù)字說(shuō)明，還可對(duì)汽包水位、壓力、爐溫等進(jìn)行越限報(bào)警，發(fā)出聲光信號(hào)，還可定時(shí)打印出十幾種運(yùn)行參數(shù)的數(shù)據(jù)。以形成生產(chǎn)日志和班、日產(chǎn)耗統(tǒng)計(jì)報(bào)表，有定時(shí)打印、隨機(jī)打印、自定義時(shí)間段打印等幾種方式。
鍋爐控制系統(tǒng)的硬件配置，目前有幾種，功能較好首推可編程序控制器PLC，適合于多臺(tái)大型鍋爐控制，由于PLC具有輸入輸出光電隔離、停電保護(hù)、自診斷等功能，所以抗干擾能力強(qiáng)，能置于環(huán)境惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中，故障率低。PLC編程簡(jiǎn)單，易于通信和聯(lián)網(wǎng)，多臺(tái)PLC進(jìn)行鏈接及與計(jì)算機(jī)進(jìn)行鏈接，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)計(jì)算機(jī)和若干臺(tái)PLC構(gòu)成分布式控制網(wǎng)絡(luò)，另外使用PLC加上位機(jī)的控制系統(tǒng)具有很好的擴(kuò)容性，如需要增加控制點(diǎn)或控制回路只需添加少量輸入輸出模塊即可，為以后的控制系統(tǒng)升級(jí)改造和其他功能的添加打下良好基礎(chǔ)，也為以后一機(jī)多爐控制系統(tǒng)等其他工廠級(jí)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)打下良好基礎(chǔ)。雖然，從短期的角度看價(jià)格稍高，如果從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)看，其壽命長(zhǎng)，故障率低，易于維修，值得選用。
三、鍋爐控制系統(tǒng)中各控制回路的介紹 鍋爐控制系統(tǒng)，一般有蒸汽壓力、汽包液位、爐膛負(fù)壓、除氧器水位、除氧器壓力等控制系統(tǒng)。鍋爐的燃燒控制實(shí)質(zhì)上是能量平衡系統(tǒng)，它以蒸汽壓力作為能量平衡指標(biāo)，不斷根據(jù)用汽量與壓力的變化調(diào)整燃料量與送風(fēng)量，同時(shí)保證燃料的充分燃燒及熱量的充分利用。
3.1 鍋爐給水控制回路
給水自動(dòng)調(diào)節(jié)的任務(wù)是使給水流量適應(yīng)鍋爐的蒸發(fā)量，以維持汽包水位在允許的范圍內(nèi)。給水自動(dòng)調(diào)節(jié)的另一個(gè)任務(wù)是保持給水穩(wěn)定。在整個(gè)控制回路中要全面考慮這兩方面的任務(wù)。在控制回路中被調(diào)參數(shù)是汽包水位（H），調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是給水調(diào)解閥，調(diào)節(jié)量是給水流量（W）。
對(duì)汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)產(chǎn)生擾動(dòng)的因素有蒸發(fā)量D、爐膛熱負(fù)荷（燃料量M），給水量（W）。
① 蒸發(fā)量D擾動(dòng)作用下水位對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性
當(dāng)給水流量不變，蒸發(fā)量忽然增加D時(shí)，如果只從物質(zhì)不平衡角度來(lái)看，則反映曲線如圖2(a)中的H1(t)所示，但由于蒸發(fā)量增加時(shí)，汽包容積增加，水位將上升，水位的反映曲線如圖2(a)中的H2(t) 所示。H1(t)和H2(t)相結(jié)合，實(shí)際的水位階躍反應(yīng)曲線如圖2(a)中的H(t)所示。
② 爐膛負(fù)荷擾動(dòng)（燃料量M擾動(dòng)）時(shí)水位對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性
燃料量增加M時(shí)，蒸發(fā)量大于給水量，水位下降。但開始是由于有虛假水位存在，水位線上升，然后再下降。如圖2(b)中所示。
③ 給水流量（W）擾動(dòng)時(shí)的水位對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性
當(dāng)蒸發(fā)量不變，而給水量階躍擾動(dòng)時(shí)。汽包水位如圖2(c)所示。在開始階段。由于剛進(jìn)入得水水溫較低。使汽水混合物中的汽泡吞量減少。水位下降，如圖2(c)中的H1(t)所示。而H2(t)反映了物質(zhì)不平衡引起的水位變化，H1(t)和H2(t)相加得到了總的給水量擾動(dòng)的階躍反應(yīng)曲線H(t)。
由于給水調(diào)節(jié)對(duì)象沒有自平衡能力，又存在滯后。因此在一般鍋爐控制系統(tǒng)中汽包液位回路采用閉環(huán)三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。所謂三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)就是把給水流量W，汽包水位H，蒸汽流量D三個(gè)變量通過運(yùn)算后調(diào)節(jié)給水閥的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。具體調(diào)節(jié)過程方框圖如圖3所示。
先通過蒸汽流量變送器和給水流量變送器取得各自的信號(hào)乘以相應(yīng)的比例系數(shù)，通過比例系數(shù)可以調(diào)節(jié)蒸汽流量或給水流量對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的影響力度。通過差壓變送器取得水位信號(hào)作為主調(diào)節(jié)信號(hào)H。如果水位設(shè)定值為G，那么在平衡條件下應(yīng)有D*Dk-W*Wk+H-G=0的關(guān)系式存在。其中Dk為蒸汽流量系數(shù) Wk為給水流量系數(shù)。如果再設(shè)定時(shí)，保證在穩(wěn)態(tài)下D*Dk=W*Wk那么就可以得到H=G。此時(shí)調(diào)節(jié)器的輸出就與符合對(duì)應(yīng)，給水閥停在某一位置上。若有一個(gè)或多個(gè)信號(hào)發(fā)生變化，平衡狀態(tài)被破壞，PI調(diào)節(jié)模塊的輸出必將發(fā)生變化。當(dāng)水位升高了，則調(diào)節(jié)模塊的輸出信號(hào)就減小，使得給水調(diào)節(jié)閥關(guān)小。反之，當(dāng)水位降低時(shí)，調(diào)節(jié)模塊的輸出值增大，使給水閥開大。實(shí)踐證明三沖量給水單極自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)能保持水位穩(wěn)定，且給水調(diào)節(jié)閥動(dòng)作平穩(wěn)。
鍋爐給水系統(tǒng)中還有一個(gè)比較重要的控制回路是給水壓力回路，因?yàn)槠鼉?nèi)壓力較高，要給鍋爐補(bǔ)水必須提供更高的壓力，給水壓力回路的作用是提高水壓，使水能夠正常注入汽包。但在蒸汽流量未達(dá)到滿負(fù)荷時(shí)，對(duì)給水流量的要求也不高。在老式的鍋爐系統(tǒng)中一般采用給水泵一直以工頻方式運(yùn)轉(zhuǎn)，用回流閥降低水壓防止爆管，現(xiàn)在一般采用通過變頻器恒壓供水的方式控制水壓，具體實(shí)現(xiàn)方式是：
系統(tǒng)下達(dá)指令由變頻器自動(dòng)啟動(dòng)第一臺(tái)泵運(yùn)行，系統(tǒng)檢測(cè)給水管的水壓，當(dāng)變頻器頻率上升到工頻時(shí)，如水壓未達(dá)到設(shè)定的壓力值，系統(tǒng)自動(dòng)將第一臺(tái)電機(jī)切換至工頻直供電，并由變頻器拖動(dòng)第二臺(tái)水泵運(yùn)行，如變頻器運(yùn)行到工頻狀態(tài)時(shí)供水母管壓力仍未達(dá)到設(shè)定壓力值系統(tǒng)自動(dòng)將第二臺(tái)水泵切換至工頻直供電，再由變頻器拖動(dòng)第三臺(tái)運(yùn)行，依次類推，直至壓力達(dá)到設(shè)定值。若鍋爐需要的給水量減少，變頻控制系統(tǒng)可自動(dòng)降低變頻器的運(yùn)行頻率，如變頻器的頻率到零仍不能滿足要求，則變頻器自動(dòng)切換至前一臺(tái)水泵進(jìn)行變頻運(yùn)行，依次類推。變頻恒壓供水控制系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是：始終利用一臺(tái)變頻器自動(dòng)調(diào)整水泵的轉(zhuǎn)速，切換時(shí)間以管網(wǎng)的實(shí)際壓力和設(shè)定壓力的差值決定，同時(shí)保證管網(wǎng)的壓力動(dòng)態(tài)恒定。值得注意的是為了防止變頻器報(bào)警停機(jī)或其他故障造成水泵不轉(zhuǎn)會(huì)引起鍋爐缺水，所以應(yīng)該加反饋裝置確保變頻器正常工作。
除此之外鍋爐的供水系統(tǒng)中還包括除氧器壓力控制和除氧器水位控制，除氧器壓力控制主要是為了保證除氧器口有足夠的蒸汽壓力用于將軟化水除氧，這是一個(gè)單閉環(huán)控制回路，輸入?yún)?shù)是除氧器壓力輸出參數(shù)控制除氧器進(jìn)汽閥。除氧器水位控制主要是為了保證除氧器內(nèi)有足夠的水提供給鍋爐，這是一個(gè)單閉環(huán)控制回路輸入?yún)?shù)，是除氧器水位輸出參數(shù)控制除氧器進(jìn)水閥。
3.2 鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)
燃燒過程自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的選擇雖然與燃燒的種類和供給系統(tǒng)、燃燒方式以及鍋爐與負(fù)荷的聯(lián)結(jié)方式都有關(guān)系，但是燃燒過程自動(dòng)調(diào)節(jié)的任務(wù)都是一樣的。歸納起來(lái)，燃燒過程自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)有三大任務(wù)：
① 維持汽壓恒定。汽壓的變化表示鍋爐蒸汽量和負(fù)荷的耗汽量不相適應(yīng)，必須相應(yīng)地改變?nèi)剂狭浚愿淖冨仩t的蒸汽量。
② 保證燃燒過程的經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)燃料量改變時(shí)，必須相應(yīng)地調(diào)節(jié)送風(fēng)量，使它與燃料量相配合，保證燃燒過程有較高的經(jīng)濟(jì)性。
③ 調(diào)節(jié)引風(fēng)量與送風(fēng)量相配合，以保證爐膛壓力不變。
燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般有三個(gè)被調(diào)參數(shù)，汽壓p、煙氣含氧量a和爐膛負(fù)壓pt。一般有3個(gè)調(diào)節(jié)量，他們是燃料量M，送風(fēng)量F和引風(fēng)量Y。燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)對(duì)象對(duì)于燃料量，根據(jù)燃料種類的不同可能是爐排電機(jī)，也可能是燃料閥。對(duì)于送風(fēng)量和引風(fēng)量一般是擋板執(zhí)行機(jī)構(gòu)或變頻器。
燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)是一個(gè)多參數(shù)變量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。這種調(diào)節(jié)系統(tǒng)通常把它簡(jiǎn)化成互相聯(lián)系，密切配合但又相對(duì)獨(dú)立的3個(gè)單變量系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。為便于分析，下面我們按3個(gè)系統(tǒng)來(lái)分別分析。這三個(gè)系統(tǒng)分別是以燃料量維持鍋爐壓力恒定的蒸汽壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以送風(fēng)量維持鍋爐經(jīng)濟(jì)燃燒的送風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以引風(fēng)量維持爐膛負(fù)壓穩(wěn)定的爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
3.2.1 蒸汽壓力調(diào)節(jié)對(duì)象的特性
引起蒸汽壓力變化的主要原因是燃料量和用汽負(fù)荷發(fā)生變化。其動(dòng)態(tài)特性如下。
① 燃料量擾動(dòng)下的汽壓變化特性
在用汽負(fù)荷不變的情況下，如鍋爐燃料量(B)發(fā)生B的階躍擾動(dòng)，此時(shí)汽壓的飛升曲線如圖4(a)所示。此時(shí)對(duì)象沒有自平衡能力，具有較大的遲滯和慣性。但如果鍋爐出口的用汽閥門開度不變，那么由于汽壓因燃料量擾動(dòng)而發(fā)生變化時(shí)，蒸汽流量也將發(fā)生變化。由于汽壓變化時(shí)，蒸汽流量增大自發(fā)地限制了汽壓的變化，因此對(duì)象有平衡能力。此時(shí)汽壓的飛升曲線如圖4(b)所示。
② 用汽負(fù)荷擾動(dòng)下的汽壓變化特性
負(fù)荷階躍擾動(dòng)下，汽壓變化的動(dòng)態(tài)特性也有下列兩種情況：當(dāng)用汽閥門階躍擾動(dòng)時(shí)，對(duì)象表現(xiàn)出具有自平衡能力，沒有延遲，但有較大的慣性，并有一個(gè)與閥門變化成比例的啟始飛躍，飛升曲線如圖4(c)所示；當(dāng)用汽量階躍擾動(dòng)時(shí)，其飛升曲線如圖4(d)所示，此時(shí)對(duì)象沒有自平衡能力，如果不及時(shí)增加進(jìn)入鍋爐的燃料量，那么，汽壓將一直下降。
3.2.2 送風(fēng)自動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)象的特性
送風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作好壞，直接影響爐膛的空氣過剩系數(shù)的變化也就是排出煙氣的含氧量。引起空氣過剩系數(shù)變化的主要擾動(dòng)是燃料量和送風(fēng)量配比。風(fēng)量擾動(dòng)下對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性具有較大的自平衡能力，幾乎沒有延遲和慣性，近似為一比例環(huán)節(jié)。而燃料量擾動(dòng)時(shí)，需經(jīng)過輸送和燃燒過程而略有延遲。由于送風(fēng)系統(tǒng)幾乎沒有延遲和慣性。所以在燃料充足的情況下送風(fēng)量的大小將比較直接的反應(yīng)在鍋爐的蒸汽壓力上。那么怎樣才能保證股風(fēng)量和燃料量的搭配適宜，這里我們引入了風(fēng)煤比這個(gè)概念。風(fēng)煤比就是在當(dāng)前風(fēng)量下所能燃燒的煤的最大值。在控制作用中風(fēng)煤比主要是根據(jù)當(dāng)前風(fēng)量來(lái)限制爐排的轉(zhuǎn)速，防止由于風(fēng)量不夠?qū)е旅翰荒艹浞秩紵Ｔ搮?shù)對(duì)節(jié)煤和環(huán)保都有很大意義。因?yàn)槿绻荒艹浞秩紵龑?huì)導(dǎo)致煤渣的含炭量增高，這樣比較浪費(fèi)煤，同時(shí)還會(huì)造成煙氣含炭量增高影響排放。
3.2.3 爐膛負(fù)壓自動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)象的特性
爐膛負(fù)壓自動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性較好，但擾動(dòng)通道的飛升時(shí)間很短，飛升速度很快。
根據(jù)以上對(duì)燃燒系統(tǒng)調(diào)節(jié)對(duì)象的分析，下面我們針對(duì)燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)三個(gè)任務(wù)對(duì)控制采用的方案進(jìn)行分析。
燃燒過程控制系統(tǒng)一般采用的控制流程圖如圖5（a）所示，先通過蒸汽壓力變送器經(jīng)濾波后取得信號(hào)，與設(shè)定蒸汽壓力進(jìn)行比較，判斷出鼓風(fēng)PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的方向和大小，通過鼓風(fēng)PI調(diào)節(jié)單元計(jì)算出鼓風(fēng)變頻器的輸出大小。同時(shí)把該信號(hào)輸出給風(fēng)煤比計(jì)算單元，相應(yīng)的算出在當(dāng)時(shí)的風(fēng)量下爐排的最大輸出值。再把蒸汽壓力的差值信號(hào)送給爐排PI調(diào)節(jié)器，通過爐排PI調(diào)節(jié)單元計(jì)算出爐排變頻器的輸出大小。經(jīng)過風(fēng)煤比限位，輸出給爐排變頻器。在實(shí)際調(diào)試過程中我們往往把鼓風(fēng)PI調(diào)節(jié)中的比例系數(shù)設(shè)的比爐排PI單元的大，這樣可以很好的保證鼓風(fēng)系統(tǒng)對(duì)蒸汽壓力的敏感度要高于爐排。實(shí)踐證明通過該方法控制下鍋爐的蒸汽壓力穩(wěn)定性好，在蒸汽負(fù)荷變化時(shí)相應(yīng)程度高。灰渣含碳量低。
爐膛負(fù)壓的大小對(duì)于節(jié)能影響很大。負(fù)壓大，被煙氣帶走的熱量大，熱損失增加，煤耗量增大，理想運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)在微負(fù)壓狀態(tài)。它能明顯增加懸浮煤顆粒在爐膛內(nèi)的滯留時(shí)間，增加沉降，減少飛灰，使煤充分燃燒提高熱效率。但由于負(fù)荷變化，需要改變給煤量和送風(fēng)量，隨之也要改變引風(fēng)量，以保證爐膛負(fù)壓的穩(wěn)定，但由于系統(tǒng)有一定的滯后時(shí)間，為避免鼓風(fēng)變化而引起爐膛負(fù)壓的波動(dòng)，系統(tǒng)中引入鼓風(fēng)信號(hào)作為前饋信號(hào)對(duì)引風(fēng)機(jī)進(jìn)行超前調(diào)節(jié)。爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)一般采用的控制流程圖如圖5（b）所示，調(diào)節(jié)原理比較簡(jiǎn)單屬于單閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它的輸入量是爐膛負(fù)壓輸出量是引風(fēng)變頻器，同時(shí)引入鼓風(fēng)量作為前饋信號(hào)。
另外系統(tǒng)各回路中都設(shè)置了手自動(dòng)兩種操作方式，為了實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)切換，系統(tǒng)引入了各控制對(duì)象的反饋值，在手動(dòng)操作時(shí)PLC輸出會(huì)自動(dòng)跟蹤控制對(duì)象的反饋，當(dāng)切換到自動(dòng)狀態(tài)時(shí)可以進(jìn)行無(wú)擾動(dòng)切換，使系統(tǒng)平穩(wěn)的過渡到自動(dòng)狀態(tài)。
四、鍋爐控制系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu) 上面我們針對(duì)鍋爐控制系統(tǒng)的各控制回路原理的做了簡(jiǎn)要分析，依據(jù)以上分析，我們知道構(gòu)建一個(gè)可靠的、智能隨動(dòng)的智能控制系統(tǒng)是保證鍋爐安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。鍋爐控制系統(tǒng)是典型的多變量、純滯后、強(qiáng)耦合的控制系統(tǒng)，如果不能在控制策略和軟件實(shí)現(xiàn)上很好地解決多變量解偶關(guān)系和滯后響應(yīng)問題，那么，實(shí)施智能鍋爐控制系統(tǒng)改造后同樣也將無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)。
在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)上我們采用集中控制分散驅(qū)動(dòng)（P—T方案）的集散控制思想，把控制系統(tǒng)分為三層：
a） 信息管理層：完成系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)的設(shè)定、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視與控制、歷史數(shù)據(jù)的查看、數(shù)據(jù)報(bào)表的記錄與打印、報(bào)警與故障的提示處理等功能；主要由上位工控機(jī)（IPC）、組態(tài)開發(fā)軟件、應(yīng)用程序、通訊模塊等組成；
b） 控制層：主要完成各種控制動(dòng)作命令、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采樣與處理、連鎖動(dòng)作的關(guān)聯(lián)表達(dá)、控制算法的實(shí)現(xiàn)、異常現(xiàn)象的自動(dòng)處理等功能；主要由可編程邏輯控制器（PLC）的開關(guān)量模塊、模擬量模塊、智能PID調(diào)節(jié)儀、變頻器、PLC應(yīng)用程序等組成；
c） 設(shè)備層：主要接受來(lái)自PLC的控制命令，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作或提供相應(yīng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)。主要由斷路器、交流接觸器、壓力變送器、溫度變送器、流量變送器、電動(dòng)開關(guān)閥、模擬信號(hào)隔離分配器等組成。
五、結(jié)束語(yǔ) 綜上所述，鍋爐控制系統(tǒng)改造具有很好的市場(chǎng)發(fā)展空間和投資收益前景，值得廣泛地推廣。它不僅能夠通過自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的目的，還能夠節(jié)煤節(jié)電并能使排放更環(huán)保，總之鍋爐的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制是鍋爐行業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨，也是一項(xiàng)利國(guó)利民的發(fā)展方向。
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人們生活的需要，發(fā)電廠中設(shè)備應(yīng)用種類及數(shù)量在不斷增加。電力運(yùn)營(yíng)企業(yè)為提高發(fā)電廠的輸電量，并減少投入成本，在發(fā)電廠中應(yīng)用越來(lái)越多的智能化技術(shù)及設(shè)備，其中以自動(dòng)化控制技術(shù)為代表。本文就火力發(fā)電廠中自動(dòng)化的應(yīng)用情況加以介紹，并對(duì)當(dāng)前自動(dòng)化控制技術(shù)的不成熟方面加以分析，從而合理性給出相應(yīng)的改進(jìn)建議，以提高發(fā)電廠的運(yùn)行效率。
【關(guān)鍵詞】火力發(fā)電廠 自動(dòng)化 控制 應(yīng)用
隨著國(guó)家工業(yè)化進(jìn)程的加快，電力運(yùn)營(yíng)企業(yè)在不斷增加，其相互間的競(jìng)爭(zhēng)也更加激烈。企業(yè)若在競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位，則需對(duì)火力發(fā)電廠的運(yùn)行模式加以改革，在確保其基礎(chǔ)設(shè)備安全、可靠工作的基礎(chǔ)上，盡可能地減少成本的投入，提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。隨著智能自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域的推廣，在發(fā)電廠中應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)可明顯改善其發(fā)電效率，并可對(duì)資源進(jìn)行合理利用，因而當(dāng)前在火力發(fā)電廠中拓寬自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域是電力企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)之一。
1 當(dāng)前自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 自動(dòng)化控制技術(shù)基本介紹
所謂的自動(dòng)化控制技術(shù)，即是在沒有任何人員的參與下實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)或其他工作方式的干預(yù)，使之按預(yù)期設(shè)定的程序或規(guī)律開展進(jìn)行的控制技術(shù)。自動(dòng)化控制技術(shù)強(qiáng)調(diào)“自動(dòng)化控制”這一主旨，減少了人為地干預(yù)行為，從而降低對(duì)人員的需求及因人為操作失誤造成的故障發(fā)生率。
自動(dòng)化控制技術(shù)主要包括有控制器模塊、被控單元，執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及變送器，其中控制器模塊是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心部分，其通過對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行分析從而控制執(zhí)行單元開展不同的動(dòng)作，而變送器則是實(shí)現(xiàn)控制器單元與被控對(duì)象正確通信的重要樞紐，其將被控對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換為控制器可進(jìn)行識(shí)別的信號(hào)，控制器在對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析后做出正確判斷，從而將相應(yīng)的控制指令下傳給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如此便形成自動(dòng)化控制過程。
1.2 自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用
因自動(dòng)化控制技術(shù)減輕人們工作的負(fù)擔(dān)，且自動(dòng)化控制技術(shù)具備開環(huán)控制及閉環(huán)控制等可實(shí)現(xiàn)不同控制精度的系統(tǒng)，因而其廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械制造、航空航天等領(lǐng)域中，且取得不同程度的成就。隨著自動(dòng)化技術(shù)的成熟及其帶來(lái)的便利，當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)及生活中大量提高對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。
2 火力發(fā)電廠生產(chǎn)工藝流程及應(yīng)用自動(dòng)化控制的意義
2.1 火電廠發(fā)電工藝過程
火力發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)將現(xiàn)存資源如煤、石油等轉(zhuǎn)換為電力資源，其是當(dāng)前最為主要的發(fā)電形式。其發(fā)電過程可概括為如下：首先是將發(fā)電所需的燃料處理為適合當(dāng)前鍋爐燃燒的形式，如可將煤塊研磨成煤粉等，并在熱風(fēng)的吹力作用下將其送入值鍋爐內(nèi)進(jìn)行充分燃燒，從而將其中存儲(chǔ)的化學(xué)能以熱能的方式釋放；其次，鍋爐中的水在將熱能吸收后在鍋爐內(nèi)壓力值達(dá)到一定程度下，水會(huì)以蒸汽形式存在，而隨著蒸汽的流動(dòng)在過熱器中繼續(xù)吸熱后轉(zhuǎn)變?yōu)檫^熱蒸汽，其沿著新汽管道送入至汽輪機(jī)中，并對(duì)汽輪機(jī)做功，從而為汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)輪子旋轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中，轉(zhuǎn)子中有勵(lì)磁激勵(lì)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)亦隨之運(yùn)動(dòng)，從而使得定子線圈的磁通量周期性的發(fā)生改變，從而在定子線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，形成電能；最后，在通過電網(wǎng)系統(tǒng)將電能輸送給負(fù)載，如此便完成整個(gè)供電工程。如圖1所示。
2.2 自動(dòng)化控制的主要優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)
在火力發(fā)電廠進(jìn)行自動(dòng)化控制可大力提高火電廠設(shè)備的運(yùn)行效率，并減少人為的工作量。隨著自動(dòng)控制技術(shù)的成熟及完善，當(dāng)前發(fā)電廠中自動(dòng)化控制以多元化形態(tài)發(fā)展，其主要特點(diǎn)如下所述：
2.2.1 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全性
由于自動(dòng)化控制技術(shù)強(qiáng)調(diào)“自動(dòng)化”，減少人為地干涉發(fā)電廠的運(yùn)行動(dòng)作，因而其可顯著降低因人為操作不當(dāng)造成的故障或其他事故的發(fā)生，使發(fā)電廠各設(shè)備保持在安全、可靠的狀態(tài)工作，提高其供電的穩(wěn)定性。
2.2.2 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的先進(jìn)性
因自動(dòng)化控制技術(shù)屬于新型科技，處于當(dāng)前技術(shù)先進(jìn)性水平，再加上其對(duì)控制設(shè)備的性能要求較為嚴(yán)格，進(jìn)而帶動(dòng)產(chǎn)品的先進(jìn)性。技術(shù)上的先進(jìn)性與產(chǎn)品上的先進(jìn)性使得自動(dòng)化控制整個(gè)系統(tǒng)處于先進(jìn)性水平。
2.2.3 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性
火電廠自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，可對(duì)發(fā)電廠中各設(shè)備、各系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行合理調(diào)度及安排，從而盡可能地提高對(duì)投入資源的充分利用，減少成本投入的同時(shí)滿足工業(yè)生產(chǎn)及日常生活對(duì)用電量的需求，為電力企業(yè)增加經(jīng)濟(jì)收益。
3 火力發(fā)電廠自動(dòng)化控制技術(shù)的主要應(yīng)用
3.1 自動(dòng)化控制在火電廠中的功能實(shí)現(xiàn)
在火電廠中應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)的核心功能是能夠?qū)崿F(xiàn)“自動(dòng)化”，其可通過監(jiān)控及檢測(cè)裝置對(duì)發(fā)電廠中運(yùn)行的各種設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的獲取，并將其傳送到控制系統(tǒng)中進(jìn)行分析判斷，從而確定設(shè)備接下來(lái)的操作，同時(shí)也可及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中存在的異常情況，并對(duì)其進(jìn)行報(bào)警處理，降低故障的發(fā)生及因故障問題造成的經(jīng)濟(jì)損失等；另外，自動(dòng)化控制系統(tǒng)具備信息存儲(chǔ)的功能，可將設(shè)備的啟停頻率及故障情況記錄歸檔，進(jìn)而可為火電廠提供數(shù)據(jù)反饋信息，如以脈沖形式或是測(cè)控設(shè)備自帶的計(jì)量功能對(duì)發(fā)電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線對(duì)發(fā)電廠內(nèi)的電氣設(shè)備的管理工作，并可對(duì)系統(tǒng)故障問題進(jìn)行診斷分析；此外，因自動(dòng)化控制的應(yīng)用，在遇到緊急突況時(shí)，可自動(dòng)切斷供電線路或是將設(shè)備進(jìn)行啟停，從而確保現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及工作人員的安全。
另外，因自動(dòng)化控制技術(shù)多提供有人機(jī)交互界面，因而可直觀地通過顯示設(shè)備觀察發(fā)電廠中設(shè)備運(yùn)行情況及其故障信息，并便于加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的運(yùn)維管理工作。
【關(guān)鍵詞】自動(dòng)控制理論；火電廠；熱工自動(dòng)化；應(yīng)用
現(xiàn)階段，我國(guó)新建火電廠一般采用的都是自動(dòng)化控制系統(tǒng)，以往常規(guī)控制系統(tǒng)也逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)化控制系統(tǒng)。隨著自動(dòng)化控制系統(tǒng)的快速推廣，其性價(jià)比越來(lái)越可觀，進(jìn)而在工業(yè)生產(chǎn)與生活中得到了普遍的應(yīng)用。本文主要對(duì)火電廠熱工自動(dòng)化現(xiàn)狀進(jìn)行分析，闡述自動(dòng)化控制系統(tǒng)作用，介紹自動(dòng)控制理論在火電廠熱工自動(dòng)化中的實(shí)際應(yīng)用。
1 火電廠熱工自動(dòng)化現(xiàn)狀
首先，在火電廠熱工自動(dòng)化領(lǐng)域中，主廠房基本上均使用DCS控制系統(tǒng)，而輔助車間均使用PLC控制系統(tǒng)。其主要原因就是，在早期的時(shí)候，DCS控制系統(tǒng)比較昂貴，并且人們認(rèn)為輔助車間的作業(yè)是可以間斷的，不需要具備很強(qiáng)的可靠性，要求模擬控制量也相對(duì)較少，為了可以有效降低生產(chǎn)成本，一般均是使用PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)。而對(duì)于發(fā)電機(jī)、汽機(jī)、鍋爐等控制系統(tǒng)而言，均需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的可靠運(yùn)行，要求具有較好的模擬控制量，進(jìn)而從系統(tǒng)性能方面考慮，一定要選擇DCS控制系統(tǒng)維持運(yùn)行。
其次，在鍋爐燃燒過程中，一定要加強(qiáng)對(duì)AP論域的控制，也就是兩個(gè)運(yùn)行周期的鍋爐壓力變化差論域。對(duì)燃燒周期進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，可以對(duì)燃燒速度進(jìn)行有效的控制。同時(shí)鍋爐技術(shù)性能與煤質(zhì)均會(huì)影響控制效果。因?yàn)殡`屬的函數(shù)曲線變化是互相交錯(cuò)重疊的，所以，在進(jìn)行實(shí)際控制的時(shí)候，一定要加強(qiáng)對(duì)鍋爐運(yùn)行情況分析，保證其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。
最后，在測(cè)量鍋爐汽包液位的時(shí)候，因?yàn)槠何幌到y(tǒng)缺乏平衡能力的被控對(duì)象。當(dāng)供水量出現(xiàn)變化的時(shí)候，因?yàn)殄仩t傳遞給汽包的熱量是一致的，非常容易導(dǎo)致出現(xiàn)液體大量汽化的情況，致使汽包液位測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。其主要存在兩種情況：一是，當(dāng)供水量驟減或者出口蒸汽量增加的時(shí)候，其測(cè)量結(jié)果就會(huì)相對(duì)偏大；二是，當(dāng)供水量驟增或者出口蒸汽量減少的時(shí)候，其測(cè)量結(jié)果就會(huì)相對(duì)減小，這也就產(chǎn)生了“汽包虛假液位”的現(xiàn)象。通常，在設(shè)計(jì)鍋爐汽包液位檢測(cè)回路的時(shí)候，經(jīng)常忽略這一問題，導(dǎo)致影響了鍋爐的正常運(yùn)行。
2 自動(dòng)化控制系統(tǒng)作用
首先，自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要就是在PLC控制系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，形成的一種自動(dòng)化系統(tǒng)，盡管其可以繼續(xù)向上擴(kuò)展一些管理信息系統(tǒng)，但是也無(wú)法充分發(fā)揮其作用。事實(shí)上，DCS控制系統(tǒng)也是分布式控制系統(tǒng)的一種架構(gòu)模式，其控制器可以使用傳統(tǒng)DCS控制器，也可以使用PLC控制器，或者是其它類型的控制器。由此可以看出，PLC控制系統(tǒng)也是分布式控制系統(tǒng)的一種架構(gòu)模式。
其次，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，出現(xiàn)了很多高級(jí)算法模塊，比如，NT6000模塊，其是一種具有設(shè)備極的模塊，在一個(gè)模塊上實(shí)現(xiàn)設(shè)備的控制與故障報(bào)警功能，并且在網(wǎng)絡(luò)通訊中，也可以實(shí)現(xiàn)模塊的相互傳遞。一個(gè)設(shè)備極模塊就好比是0.5K梯形圖編輯量，此時(shí)，要想讓PLC控制系統(tǒng)也具備此項(xiàng)功能，就要進(jìn)行很多的復(fù)雜操作。在運(yùn)行調(diào)試、下載修改、遠(yuǎn)程診斷等方面，PLC控制系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)行有效的作業(yè)。而DCS控制系統(tǒng)可以進(jìn)行有效的處理，并且通過多年的經(jīng)驗(yàn)積累，其處理方案越來(lái)越完善。
最后，隨著我國(guó)電力事業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)家對(duì)節(jié)能降耗工作越來(lái)越重視，火力發(fā)電行業(yè)也進(jìn)行一定的調(diào)整。在發(fā)展火力發(fā)電行業(yè)的時(shí)候，一定要加強(qiáng)火電電源的建設(shè)，不斷優(yōu)化資源配置，合理布置電力輸送，保證我國(guó)所有地區(qū)供電的可靠性。并且在自動(dòng)化控制技術(shù)方面投入了更多的研究力量，無(wú)論是資金投入，還是人員投入，促進(jìn)了自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)而在火力發(fā)電行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)了火力發(fā)電行業(yè)的快速發(fā)展。
3 自動(dòng)化控制理論在火電廠熱工自動(dòng)化中的具體應(yīng)用
3.1 主蒸汽壓力調(diào)節(jié)
主蒸汽壓力指的就是可以保證火電機(jī)組能夠安全運(yùn)行的重要監(jiān)測(cè)參數(shù)，同時(shí)也是調(diào)節(jié)機(jī)組負(fù)荷與平衡鍋爐汽機(jī)能量的重要指標(biāo)。在調(diào)節(jié)主蒸汽壓力的時(shí)候，主要就是利用鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要包括：引風(fēng)調(diào)節(jié)、燃料調(diào)節(jié)、送風(fēng)調(diào)節(jié)。
調(diào)節(jié)主蒸汽壓力的策略就是基于能量平衡調(diào)節(jié)策略、基于給定值偏差和主蒸汽壓力調(diào)節(jié)策略。本文主要對(duì)后者進(jìn)行分析。此調(diào)節(jié)策略主要包括兩種：?jiǎn)位芈氛{(diào)節(jié)、雙回路調(diào)節(jié)。單回路調(diào)節(jié)指的就是在給定值偏差和主蒸汽壓力之間的調(diào)節(jié)，其控制信號(hào)就是燃煤量的調(diào)節(jié)偏差，具有一定的克服擾動(dòng)能力差等不足，并且具有參數(shù)少、整定簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)；雙回路調(diào)節(jié)指的就是在單回路調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，增加對(duì)燃煤量的導(dǎo)前信號(hào)控制，在此調(diào)節(jié)過程中，無(wú)法有效整定內(nèi)外回路的參數(shù)，并且控制系統(tǒng)操作也比較麻煩，不過其也具有控制速度快、超調(diào)小等優(yōu)勢(shì)。
在進(jìn)行導(dǎo)前信號(hào)選擇的時(shí)候，有很多的方法，主要分為兩種：一是，傳統(tǒng)方法： ，其中，D表示主蒸汽流量信號(hào)； 表示鍋爐蓄熱系數(shù)；Pd表示氣泡。二是，直接將燃煤量當(dāng)成是導(dǎo)前信號(hào)。
3.2 熱工自動(dòng)化技術(shù)
熱工自動(dòng)化技術(shù)主要就是利用控制理論、智能儀表、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、熱能技術(shù)等相關(guān)技術(shù)，對(duì)熱力學(xué)參數(shù)展開一定的控制與檢測(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程對(duì)控制、檢測(cè)、調(diào)節(jié)、整理、優(yōu)化，進(jìn)而達(dá)到安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)量的提高，降低消耗的一種高新技術(shù)。其主要就是實(shí)現(xiàn)鍋爐、汽機(jī)、輔助設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化，保證機(jī)組自動(dòng)化運(yùn)行的高效性、可靠性、安全性，并且確保生產(chǎn)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步，促進(jìn)了熱工自動(dòng)化的全面發(fā)展。在生產(chǎn)過程中，利用新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新原理生產(chǎn)一些新的傳感器與變速器等，使得控制系統(tǒng)與控制設(shè)備越來(lái)越先進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了熱工生產(chǎn)的全面自動(dòng)化。同時(shí)，隨著新控制理論與策略的不斷提出，在生產(chǎn)實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用，并且促進(jìn)了生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。
3.3 節(jié)能增效
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源與資源的消耗量越來(lái)越大，因此，全世界對(duì)能源與資源的消耗問題予以了高度的重視，尤其是在電力事業(yè)發(fā)展過程中。隨著科學(xué)技術(shù)手段的不斷增加，智能化、透明化、無(wú)線化、網(wǎng)絡(luò)化等概念的不斷提出，越來(lái)越重視自動(dòng)化控制系統(tǒng)的開發(fā)與利用，并且對(duì)數(shù)據(jù)通信、測(cè)量、保護(hù)、控制等方面的內(nèi)容也越來(lái)越關(guān)注。在機(jī)組運(yùn)行過程中，應(yīng)用了很多的新測(cè)量方法與理論，實(shí)現(xiàn)了其運(yùn)行與故障處理的自動(dòng)化控制，促進(jìn)了電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
4 結(jié)束語(yǔ)
總而言之，在火電廠生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理過程中，加強(qiáng)熱工自動(dòng)化產(chǎn)品的應(yīng)用，不僅可以增強(qiáng)火電廠生產(chǎn)的安全系數(shù)，防止發(fā)生一些故障與事故，還可以在一定程度上，增加火電廠生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。在火電廠熱工自動(dòng)化中應(yīng)用自動(dòng)控制理論，可以促進(jìn)火電廠生產(chǎn)自動(dòng)化水平的不斷提高，達(dá)到預(yù)期的生產(chǎn)目標(biāo)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電力事業(yè)的健康、快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：鍋爐；燃燒；自動(dòng)化
中圖分類號(hào)：TK224 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1 燃燒自動(dòng)化技術(shù)方案
鍋爐燃燒自動(dòng)化是由熱負(fù)荷調(diào)節(jié)系統(tǒng)，燃燒經(jīng)濟(jì)性系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和爐膛內(nèi)負(fù)壓子系統(tǒng)組成的。
熱負(fù)荷調(diào)節(jié)是一個(gè)有前饋補(bǔ)償?shù)拇跋到y(tǒng)。此調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)作過程是：把蒸液壓力作為指標(biāo)，在運(yùn)行中把風(fēng)量作為調(diào)節(jié)參數(shù)，這種參數(shù)調(diào)節(jié)能有效減少通道的滯后時(shí)間，在一定程度上避免了鍋爐燃煤過程中的響應(yīng)差，反應(yīng)慢等弱點(diǎn)。串級(jí)調(diào)節(jié)是提高系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用的頻率，能夠增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力。
燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)是是矯正信號(hào)的比值系統(tǒng)。在實(shí)際操作中，主要調(diào)節(jié)水的溫度，通過調(diào)節(jié)爐排轉(zhuǎn)，將供水的溫度調(diào)節(jié)到設(shè)定的溫度。由于風(fēng)量信號(hào)是由熱負(fù)荷調(diào)節(jié)系統(tǒng)決定的，因此，在燃燒調(diào)節(jié)時(shí)要滿足煤風(fēng)的比值關(guān)系。
負(fù)壓子系統(tǒng)主要保障爐膛負(fù)壓額穩(wěn)定。鍋爐爐膛負(fù)壓對(duì)鍋爐燃料燃燒和鍋爐的安全有直接的影響。
鍋爐燃燒過程主要是燃料的傳送和燃料的燃燒。燃料的傳送中的參數(shù)是用于煤機(jī)地轉(zhuǎn)速，輸出參數(shù)的多少就是給煤量地多少。當(dāng)給煤機(jī)通過儲(chǔ)倉(cāng)提供燃料時(shí)，給煤機(jī)在鍋爐燃煤動(dòng)態(tài)特性上是一個(gè)滯后的環(huán)節(jié)。鍋爐燃料的燃燒過程：鍋爐燃料燃燒過程中的輸出參數(shù)是指燃料在燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量。
2 鍋爐燃燒自動(dòng)化技術(shù)功能
煙草企業(yè)在使用鍋爐燃燒自動(dòng)化功能要達(dá)到節(jié)能減排和優(yōu)化控制的目的。首先了解鍋爐燃燒技術(shù)的特性和性能。如表1、表2所示：
鍋爐自動(dòng)化控制功能是實(shí)施燃燒控制，調(diào)節(jié)風(fēng)量，控制水壓和補(bǔ)水，累計(jì)水電耗量和報(bào)警。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了分布式的鍋爐控制。容易實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)接和各種智能儀器的鏈接。鍋爐的控制主要是對(duì)水溫的控制，保持水溫的穩(wěn)定和鍋爐燃燒的環(huán)境安全。在保證經(jīng)濟(jì)燃燒時(shí)，鍋爐能夠降低能量的耗量。鍋爐燃燒自動(dòng)化調(diào)整是通過下層的燃燒器，在300MW的電負(fù)荷下穩(wěn)定運(yùn)行，一旦爐腔內(nèi)的負(fù)荷正常穩(wěn)定，主蒸氣壓就達(dá)到設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過鍋爐燃燒的自動(dòng)調(diào)整，鍋爐效率可以提高0.12個(gè)百分點(diǎn)。鍋爐燃燒自動(dòng)控制的任務(wù)是將燃燒燃料的熱量與送風(fēng)量隨時(shí)保持配比，這是為了保證煙氣中的含氧量能夠達(dá)到最佳的數(shù)值。鍋爐燃燒過程中的引風(fēng)量和送風(fēng)量一旦達(dá)到平衡，負(fù)壓保持不變，鍋爐自動(dòng)燃燒控制就能得到實(shí)現(xiàn)。這種自動(dòng)化控制的實(shí)現(xiàn)是通過給煤的調(diào)節(jié)，送風(fēng)，引風(fēng)來(lái)保證爐膛內(nèi)負(fù)壓。
鍋爐燃燒過程中的自動(dòng)化任務(wù)主要是使燃料熱量適應(yīng)鍋爐內(nèi)的負(fù)荷，在保證燃燒安全性同時(shí)也要保證鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性。鍋爐燃燒時(shí)要注意保證氣壓的穩(wěn)定，保證爐膛內(nèi)負(fù)壓的給定值。鍋爐控制系統(tǒng)的三個(gè)調(diào)節(jié)量是保證鍋爐自動(dòng)化的基礎(chǔ)。這三個(gè)調(diào)節(jié)量是燃料量，風(fēng)量和引風(fēng)量。由于鍋爐的系統(tǒng)十分多樣，采取什么樣的控制系統(tǒng)并不統(tǒng)一。煙草公司要根據(jù)自己的實(shí)際情況采用適應(yīng)的自動(dòng)化鍋爐技術(shù)。關(guān)于優(yōu)化系統(tǒng)：優(yōu)化系統(tǒng)主要是在檢測(cè)設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。優(yōu)化系統(tǒng)主要以測(cè)量手段為主，時(shí)刻關(guān)注燃燒的參數(shù)監(jiān)測(cè)，例如煤粉的參數(shù)監(jiān)測(cè)。這類系統(tǒng)能及時(shí)診斷和指導(dǎo)鍋爐自動(dòng)化系統(tǒng)，對(duì)問題有一定的分析能力。優(yōu)化系統(tǒng)最終是提出建議，但是要實(shí)現(xiàn)閉環(huán)操作還是需要人來(lái)完成，這類操作人員通常具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和較高的水平。表3是鍋爐自動(dòng)化燃燒系統(tǒng)關(guān)于煤粉調(diào)節(jié)知識(shí)庫(kù)。
結(jié)語(yǔ)
鍋爐燃燒自動(dòng)化不僅減少了煤炭的浪費(fèi)，提高煤炭利用率，在企業(yè)經(jīng)濟(jì)成本上也具有重要作用。在鍋爐燃燒過程中，鍋爐燃燒的效率和鍋爐的優(yōu)化控制給企業(yè)帶來(lái)了很大的福利。無(wú)論是煙草企業(yè)還是其他使用鍋爐燃燒的工業(yè)，在使用鍋爐燃燒自動(dòng)化技術(shù)中都有重大額意義。隨著我國(guó)煤炭資源的減少，節(jié)約能源的責(zé)任不可推卸。對(duì)于使用資源最多的工業(yè)來(lái)說(shuō)，提高鍋爐的燃燒自動(dòng)化技術(shù)不容置緩。為了更好的使用鍋爐燃燒自動(dòng)化技術(shù)，煙草行業(yè)要不斷的提出改進(jìn)的措施，不斷完善鍋爐燃燒自動(dòng)化技術(shù)，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定道路。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐 自動(dòng)控制技術(shù) 優(yōu)點(diǎn)
1 循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)的概念
循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)具有污染小、安全可靠、燃燒適應(yīng)性廣等特點(diǎn)，其根據(jù)自身優(yōu)勢(shì)活躍在工業(yè)鍋爐及廢棄物處理等領(lǐng)域，循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)擁有很大的商業(yè)發(fā)展空間。循環(huán)流化床燃燒技術(shù)作為一種新型的燃燒技術(shù)，其燃燒系統(tǒng)較為復(fù)雜，燃料燃燒形成飛灰始終流動(dòng)在鍋爐燃燒系統(tǒng)當(dāng)中，流動(dòng)狀態(tài)的燃燒飛灰濃度較大容易影響其他控制技術(shù)的發(fā)揮，所以在循環(huán)流化床鍋爐工作的過程中還需要人工進(jìn)行操作調(diào)節(jié)。
如何調(diào)節(jié)各個(gè)參數(shù)之間的影響，使其控制系統(tǒng)操作變得稍微簡(jiǎn)單一些，對(duì)循環(huán)流化床鍋爐控制系統(tǒng)進(jìn)行研究與分析，設(shè)計(jì)合理有效的循環(huán)流化床鍋爐控制系統(tǒng)是目前需要解決的問題。
2 循環(huán)流化床鍋爐控制系統(tǒng)的分析
2.1 燃燒控制系統(tǒng)
循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制系統(tǒng)要保證燃燒過程中熱量與負(fù)荷相適應(yīng)，減少燃料不必要的損耗，從而實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的安全及高效運(yùn)行。
鍋爐燃燒控制系統(tǒng)具體可表現(xiàn)為對(duì)穩(wěn)定的蒸汽壓力及料床溫度、鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)與環(huán)保、控制爐膛壓力及床高范圍等方面的控制。循環(huán)流化床鍋爐燃燒機(jī)理比較復(fù)雜，各參數(shù)之間耦合關(guān)系難以控制，被調(diào)參數(shù)容易同時(shí)受到多個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)的影響，給操控和受控變量配對(duì)造成了困難，所以循環(huán)流化床鍋爐自動(dòng)化控制難于一般鍋爐的控制。
目前設(shè)計(jì)的燃燒控制系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，在燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)作的過程中，容易受到各個(gè)環(huán)節(jié)的影響，導(dǎo)致燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)無(wú)法發(fā)揮出自動(dòng)化控制的效用，最后還是依靠人工手動(dòng)操作控制系統(tǒng)完成。主汽壓力控制與床溫控制是整個(gè)燃燒控制系統(tǒng)當(dāng)中最關(guān)鍵的兩個(gè)控制變量，改變控制方案使主蒸汽壓力處于正常范圍內(nèi)，控制負(fù)荷要求及內(nèi)擾的變化，促使循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制最關(guān)鍵的就是要解決內(nèi)擾問題，煤質(zhì)煤量在整個(gè)燃燒控制系統(tǒng)當(dāng)中影響作用比較大，煤質(zhì)煤量的變化容易導(dǎo)致燃燒控制系統(tǒng)的不穩(wěn)定，致使自動(dòng)化系統(tǒng)難以發(fā)揮作用。且床溫會(huì)隨著負(fù)荷變化而發(fā)生巨大變化，因此需制定出合理的床溫控制方案。各個(gè)操控變量相互影響容易引起嚴(yán)重的耦合關(guān)系，致使生產(chǎn)效率的降低。循環(huán)流化床鍋爐想要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，就要設(shè)計(jì)更加合理的控制策略，改變關(guān)鍵變量間的耦合關(guān)系，解決內(nèi)擾影響等問題，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐自動(dòng)控制水平的提高。
2.2 汽水控制系統(tǒng)
汽水控制是根據(jù)鍋爐供水流量判斷蒸汽負(fù)荷的控制要求，將主控制蒸汽溫度控制在規(guī)定范圍，并且使汽機(jī)與鍋爐同時(shí)展開安全、經(jīng)濟(jì)、有效的運(yùn)作。汽水控制系統(tǒng)主要是由汽包水位、主蒸汽溫度兩方面進(jìn)行控制。
循環(huán)流化床鍋爐和一般鍋爐的汽水系統(tǒng)大致上是一樣的，可根據(jù)一般鍋爐的研究設(shè)計(jì)汽水控制系統(tǒng)的方案。汽水控制系統(tǒng)在正常穩(wěn)定的工作環(huán)境下，自動(dòng)化運(yùn)作能夠較多的使用，如果運(yùn)作過程中工況發(fā)生了變化，控制策略將無(wú)法主動(dòng)適應(yīng)控制要求，這時(shí)則需要人工進(jìn)行手動(dòng)操作控制。一旦汽水控制系統(tǒng)運(yùn)作工況發(fā)生了改變，自動(dòng)控制將無(wú)法發(fā)揮控制優(yōu)勢(shì)，所以對(duì)于汽水控制系統(tǒng)新策略的研究，有助于實(shí)現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐自動(dòng)化控制水平的提升。
3 循環(huán)硫化床鍋爐的控制系統(tǒng)方案
為了使循環(huán)流化床鍋爐的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單化，通過PID控制算法改變控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，這種控制算法是目前工業(yè)控制中的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于循環(huán)流化床鍋爐燃燒機(jī)制復(fù)雜，系統(tǒng)間各個(gè)變量存在著密切的耦合關(guān)系，流動(dòng)狀態(tài)的燃燒飛灰濃度較大，隨著負(fù)荷的改變飛灰濃度也發(fā)生變化，與一般鍋爐燃燒飛灰相比，循環(huán)流化床鍋爐燃燒飛灰比較難以控制。所以設(shè)計(jì)循環(huán)流化床鍋爐控制系統(tǒng)的最佳方法是控制變量之間的關(guān)系，由主控變量作用次要控制變量，在控制系統(tǒng)運(yùn)作的過程中次要控制變量發(fā)生了誤差，主控變量可及時(shí)地做出補(bǔ)償。
3.1 壓力控制方案
鍋爐主蒸汽母管調(diào)節(jié)系統(tǒng)最主要是能夠檢測(cè)并計(jì)算負(fù)荷分配指令，調(diào)節(jié)鍋爐的電汽負(fù)荷，控制母管壓力有利于主蒸汽母管發(fā)揮出調(diào)節(jié)功能，影響母管壓力最主要的是燃料及一次風(fēng)這兩方面的原因，主汽壓力隨著燃料的減少而減少，一次風(fēng)減少時(shí)主汽壓力再次減少，控制燃料及一次風(fēng)指令全部由鍋爐燃燒指令調(diào)節(jié)，所以想要控制主汽壓力還是要從燃燒控制壓力的設(shè)計(jì)方案著手。針對(duì)燃料系統(tǒng)的內(nèi)擾環(huán)節(jié)，可通過計(jì)算輸送的煤量及焦量熱值，始終保證鍋爐燃料熱值的穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)煤質(zhì)煤量變化影響爐膛熱值的現(xiàn)象，控制系統(tǒng)也可在供料及煤機(jī)跳閘的環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)相應(yīng)的燃料自動(dòng)補(bǔ)償，確保解決燃料內(nèi)擾所產(chǎn)生的影響。
3.2 床溫控制
由于影響床溫的控制參數(shù)較多，一次風(fēng)、燃料、石灰石等參數(shù)發(fā)生了變化，都會(huì)致使床溫發(fā)生改變。循環(huán)流化床鍋爐當(dāng)中床溫在850～900℃范圍能夠達(dá)到脫硫的最佳效果，這就表示床溫也可不參照規(guī)定范圍的數(shù)量。一次風(fēng)通過動(dòng)態(tài)靜態(tài)影響床溫，動(dòng)態(tài)靜態(tài)下燃料變化對(duì)于床溫并沒有產(chǎn)生作用，床溫依然隨著燃料的增長(zhǎng)或減少而升高或降低。循環(huán)流化床鍋爐床溫根據(jù)一次風(fēng)和燃料的變化而變化，限于床溫與一次風(fēng)、燃料緊密的耦合關(guān)系，在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)床溫只能通過人工手動(dòng)操作進(jìn)行調(diào)整，從而避免床溫變化而增加更多參數(shù)間的耦合關(guān)系。
3.3 風(fēng)量控制
循環(huán)流化床鍋爐比一般煤粉爐當(dāng)中的風(fēng)量控制更為重要，由于循環(huán)流化床鍋爐的風(fēng)系統(tǒng)由一次風(fēng)、二次風(fēng)、返料風(fēng)及播煤風(fēng)組成，風(fēng)量控制的目的是一次風(fēng)在各種負(fù)荷工況當(dāng)中仍能保持循環(huán)流化床鍋爐的燃料流化、床溫、二次風(fēng)氧量、分配上下二次風(fēng)量的過程中，完成分級(jí)燃燒減少鍋爐NOx的排放。
循環(huán)流化床鍋爐的控制系統(tǒng)是圍繞一次風(fēng)、二次風(fēng)、燃料量這三個(gè)指令所構(gòu)成，鍋爐指令當(dāng)中風(fēng)量的控制就是要合理分配這三個(gè)要素的參數(shù)關(guān)系。設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)最重要的是根據(jù)不同的負(fù)荷工況對(duì)各參數(shù)間配比和平衡關(guān)系進(jìn)行自動(dòng)控制，修正各參數(shù)間的耦合關(guān)系。在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的時(shí)候，通過各種負(fù)荷工況當(dāng)中的床溫、床壓、二次風(fēng)母管壓力、爐膛氧量來(lái)決定控制一次風(fēng)、二次風(fēng)的變化關(guān)系，再采用人工手動(dòng)操作補(bǔ)償風(fēng)量的控制，實(shí)現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐在各種負(fù)荷工況當(dāng)中安全穩(wěn)定的運(yùn)作。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，隨著社會(huì)環(huán)保意識(shí)的增加，燃油燃?xì)忮仩t憑借其污染小、安全實(shí)用的特點(diǎn)取代了以往燃煤鍋爐，燃油燃?xì)忮仩t的供熱作用受到了人們廣泛的關(guān)注。通過對(duì)循環(huán)流化床鍋爐控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)，有利于循環(huán)流化床鍋爐控制系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)作，使循環(huán)流化床鍋爐控制系統(tǒng)擁有穩(wěn)定、持續(xù)的發(fā)展前景。
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作為屬于第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)的產(chǎn)業(yè)，造紙業(yè)是一個(gè)與我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)的重要產(chǎn)業(yè)，造紙業(yè)質(zhì)量的提升是造紙企業(yè)追求的目標(biāo)。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)空前發(fā)展，造紙企業(yè)引入計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是大勢(shì)所趨，計(jì)算機(jī)控制為造紙?jiān)O(shè)備自動(dòng)化、智能化提供了有力的技術(shù)支持，本文對(duì)計(jì)算機(jī)控制與造紙業(yè)質(zhì)量提升的關(guān)系做以闡述。
【關(guān)鍵詞】
造紙；計(jì)算機(jī)；自動(dòng)控制
對(duì)于計(jì)算機(jī)控制與造紙業(yè)的研究，要追溯到上世紀(jì)五十年代末期，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的研究者致力于實(shí)現(xiàn)能夠適應(yīng)多種工業(yè)環(huán)境、滿足多種工業(yè)需求的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)，并制作計(jì)算機(jī)模型加以理論論證，六十年代末期產(chǎn)生了一種自動(dòng)化技術(shù)，這種自動(dòng)化技術(shù)主要以智能計(jì)算機(jī)技術(shù)為重點(diǎn)，在當(dāng)時(shí)，計(jì)算及自動(dòng)化控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)信息管理技術(shù)是互相獨(dú)立并幾乎毫無(wú)相似之處的，因此，傳統(tǒng)的計(jì)算及自動(dòng)化控制技術(shù)只能實(shí)現(xiàn)某個(gè)環(huán)節(jié)或者某幾個(gè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化，并不能協(xié)調(diào)成為一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)線的自動(dòng)化，隨著造紙業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的要求不能僅僅滿足于單個(gè)部門無(wú)協(xié)調(diào)的自動(dòng)化，更加要求紙漿環(huán)節(jié)末尾部分的控制與制造環(huán)節(jié)開始部分的環(huán)節(jié)控制相輔相成，互為前提，緊密聯(lián)系在一起，要求兩個(gè)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)處于高度流動(dòng)狀態(tài)，并保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新和實(shí)時(shí)交流，技術(shù)的不斷深入、技術(shù)的廣延性與伸張性不斷發(fā)展，“接口”這一技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，系統(tǒng)化地解決了數(shù)據(jù)溝通不暢帶來(lái)的質(zhì)量損失與經(jīng)濟(jì)損失，并且引入“云處理”技術(shù)高度擴(kuò)展內(nèi)部存儲(chǔ)空間，在保證精確度的前提下提高數(shù)據(jù)的分析處理能力，從而充分保證了信息準(zhǔn)確、及時(shí)、快速地傳達(dá)到相應(yīng)技術(shù)環(huán)節(jié)，進(jìn)而在十幾年的時(shí)間內(nèi)就推廣到了幾乎整個(gè)造紙業(yè)。
對(duì)于在造紙產(chǎn)業(yè)的流水線上實(shí)行計(jì)算機(jī)控制，毫無(wú)疑問是節(jié)約人力資源成本與管理控制成本的好方法，不僅可以提升造紙產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)文化的影響力，就普遍情況而言，降低Kappa標(biāo)準(zhǔn)差40%左右，造紙過程中化學(xué)物質(zhì)的使用度就可以降低到10%左右，其中水汽波動(dòng)的頻率也會(huì)隨之減弱到60%左右，并將得到成品的比率上升了1%，鍋爐燃燒率方面可以提高2%上下，造紙定量的偏差加權(quán)平均值降低到20%-35.7%，綜合以上數(shù)字比率可以得出結(jié)論：計(jì)算機(jī)控制在降低Kappa標(biāo)準(zhǔn)差、提高造紙鍋爐的燃燒率、減少化學(xué)藥品的使用率方面的作用十分突出，收效成果顯著，而且最重要的是對(duì)提高回收效率方面起著極大的作用，提高回收對(duì)造紙業(yè)質(zhì)量提上來(lái)說(shuō)意義非凡。
當(dāng)前技術(shù)條件下，具有間歇性控制特點(diǎn)的計(jì)算及自動(dòng)化控制技術(shù)能夠?qū)ιa(chǎn)的多核關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行效率的提升和質(zhì)量的提升，對(duì)于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)起著重要的作用。但我們至今研究的重點(diǎn)對(duì)象依舊是五六十年代我們研究的過阻尼類線性計(jì)算機(jī)模型，而對(duì)于更加更夠提高效率，提高造紙業(yè)質(zhì)量的欠阻尼現(xiàn)行計(jì)算機(jī)模型卻沒有很深入的研究，并且，在控制的策略這一方面，也大多采用PID控制策略來(lái)進(jìn)行后期恢復(fù)，部分先進(jìn)一些的企業(yè)會(huì)加入前饋計(jì)算自動(dòng)化控制系統(tǒng)，在這一點(diǎn)上，我們不得不承認(rèn)，當(dāng)代我國(guó)計(jì)算及自動(dòng)化控制在造紙業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展依然不夠成熟，理論與實(shí)踐的矛盾性突出。相比之下，美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)的大多數(shù)造紙公司已經(jīng)在造紙各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行自動(dòng)化控制改革，并且對(duì)提升造紙業(yè)質(zhì)量方面收效顯著，諸如水分定量控制、濃度定量控制、流量定量控制并制作出了相應(yīng)的控制儀表，我國(guó)也在國(guó)家政策的大力支持下取得了下列三項(xiàng)重大成就：首先，利用計(jì)算及自動(dòng)化控制建模技術(shù)成功地提取出了黒液樣品，并且利用改進(jìn)傳統(tǒng)的滴定法進(jìn)行黑液固形物含量快速測(cè)定，黑液的熱失重動(dòng)力特性的精細(xì)化分析，ELISA標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照多個(gè)樣本之間的差異；其次，利用計(jì)算機(jī)優(yōu)化控制系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)球技術(shù)在蒸煮方面取得了深入進(jìn)展，在實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)領(lǐng)域取得了較大進(jìn)展，充分利用魯棒控制進(jìn)行多變量系統(tǒng)控制，利用直線感應(yīng)電機(jī)最優(yōu)解偶控制，協(xié)調(diào)感應(yīng)加載自適應(yīng)最優(yōu)解偶控制，無(wú)功負(fù)序?qū)ΨQ最優(yōu)解偶控制等基于電壓的前饋解耦控制的一系列的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)控制；最后，利用多功能魯棒調(diào)節(jié)技術(shù)控制無(wú)刷直流電機(jī)的速度與頻率，二測(cè)伺服加載試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)魯棒控制特性分析，憑借著草類蒸煮的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制模型解決了眾多國(guó)際造紙業(yè)的尖端問題，提出了著名的Smith三大方案：即多個(gè)目標(biāo)優(yōu)化控制策略方案、單個(gè)目標(biāo)優(yōu)化控制策略方案、草類蒸煮控制與補(bǔ)償方案，使無(wú)論是精密性企業(yè)、模糊性企業(yè)還是雙線性企業(yè)都能從計(jì)算及自動(dòng)化控制技術(shù)中受益，提高企業(yè)的造紙質(zhì)量，從而推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的不斷發(fā)展。
對(duì)于造紙業(yè)的各個(gè)生產(chǎn)流程，變量數(shù)額及其大，耦合性特別強(qiáng)大，非線性的發(fā)展、極強(qiáng)的干擾性作為這個(gè)行業(yè)的五大特征，在控制策略的選擇上、計(jì)算機(jī)基本模型的建立上都應(yīng)充分考慮到這五點(diǎn)。在高級(jí)控制算法、工業(yè)I/O模塊基于總線雙冗余的造紙工業(yè)模塊設(shè)計(jì)上都充分考慮了以上五點(diǎn)。計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展趨勢(shì)是朝著精度高、可靠性強(qiáng)、故障事故少這三大基本方向前進(jìn)的，并且進(jìn)一步加快其推廣的范圍以及速度。在充分利用軟硬兩種測(cè)量方式的同時(shí)加入在線數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，尤其是針對(duì)紙漿的游離率測(cè)速器、黑液儀器等精密儀器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)化控制。同時(shí)對(duì)于造紙業(yè)質(zhì)量的提高，計(jì)算機(jī)綜合性生產(chǎn)的自動(dòng)化技術(shù)可以滿足造紙業(yè)質(zhì)量發(fā)展與提高的組態(tài)化要求，由此構(gòu)成造紙業(yè)集算自動(dòng)化控制系統(tǒng)的集散化。根據(jù)這些自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展不斷培養(yǎng)高精尖人才，促進(jìn)造紙產(chǎn)業(yè)向科技密集型產(chǎn)業(yè)不斷轉(zhuǎn)型，自然也就促進(jìn)了造紙業(yè)的質(zhì)量發(fā)展；相反，一味的墨守成規(guī)不勇于引進(jìn)魯棒控制等多變量系統(tǒng)、無(wú)功負(fù)序?qū)ΨQ最優(yōu)解耦系統(tǒng)等國(guó)際先進(jìn)系統(tǒng)，造紙業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量必然遠(yuǎn)遠(yuǎn)被世界平均水平越拉越遠(yuǎn)。
造紙業(yè)從上世紀(jì)就已經(jīng)開始引進(jìn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)是令人歡欣鼓舞的變革，對(duì)于提高造紙行業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)效率、并且進(jìn)一步提高紙張質(zhì)量來(lái)說(shuō)是一個(gè)質(zhì)的飛躍，但同時(shí)，不容忽視地也相應(yīng)存在許多問題，直接影響到了造紙業(yè)質(zhì)量的進(jìn)一步提高，最典型的例子是過于依賴過阻尼線性系統(tǒng)而沒有跟上時(shí)代的潮流引入國(guó)際流行又是最頂尖的欠阻尼線性系統(tǒng)模型，導(dǎo)致造紙業(yè)質(zhì)量提升速度開始走下坡路。因此，計(jì)算機(jī)控制與造紙業(yè)質(zhì)量的關(guān)系相輔相成，互為前提，計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制的發(fā)展會(huì)促進(jìn)造紙業(yè)質(zhì)量的提高，而造紙業(yè)質(zhì)量的提高也會(huì)成為計(jì)算及自動(dòng)化控制研究的一個(gè)重要模型。
參考文獻(xiàn)：
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，我國(guó)的啊你系統(tǒng)當(dāng)中，電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國(guó)的變電領(lǐng)域當(dāng)中，并得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的日臻成熟，其在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)當(dāng)中所發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。而作為高薪技術(shù)產(chǎn)業(yè)當(dāng)中相對(duì)重要的組成部分，電氣自動(dòng)化技術(shù)控制系統(tǒng)也隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展而推陳出新，這對(duì)于我國(guó)電力行業(yè)的運(yùn)行以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展都有著相對(duì)重要的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。因而，本文將主要圍繞我國(guó)電力行業(yè)電子自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展問題進(jìn)行相應(yīng)的分析與探討。
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；電子自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；應(yīng)用；發(fā)展
在電力系統(tǒng)當(dāng)中，所謂的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要是將計(jì)算機(jī)技術(shù)作為基礎(chǔ)，方便集成且可以進(jìn)行靈活控制的系統(tǒng)。相比于傳統(tǒng)的控制方式，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在信息采集方面的對(duì)象相對(duì)較少、操作的頻率較低、數(shù)量較小，但是卻更快速、跟準(zhǔn)確；其次，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)于自動(dòng)保裝置可靠性的要求較高，設(shè)備在動(dòng)作的時(shí)候除了要速度快之外，其對(duì)抗干擾性也必須較高；另外，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)通常是以數(shù)據(jù)采集及順序控制系統(tǒng)為主，相對(duì)連鎖的保護(hù)也較多。那么，當(dāng)前電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在我國(guó)電力系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用是怎樣的呢？
一、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在各行各業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用都較為廣泛，但集中到我國(guó)電力系統(tǒng)方面來(lái)看，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：
（一）數(shù)據(jù)采集及計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)
電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在我國(guó)電力系統(tǒng)中的應(yīng)用首先就是數(shù)據(jù)的采集及計(jì)算機(jī)的處理系統(tǒng)當(dāng)中。在該應(yīng)用當(dāng)中，參數(shù)的輸入與現(xiàn)實(shí)、性能的計(jì)算、報(bào)表的打印、異常情況的報(bào)警、事故序列的記錄以及歷史數(shù)據(jù)的追憶等都屬于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要功能。
（二）汽機(jī)電液的調(diào)節(jié)系統(tǒng)
在我國(guó)，最早的汽機(jī)控制采用的是液壓的控制系統(tǒng)，一直到20世紀(jì)80年代的時(shí)候，因電氣元件、控制設(shè)備以及電液轉(zhuǎn)換器在可靠性方面的提升，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)開始使用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)功率、轉(zhuǎn)速以及調(diào)節(jié)級(jí)后的壓力這三個(gè)回路的有效控制，并可完成接應(yīng)力啟動(dòng)以及閥門管理的功能。這不但使得機(jī)組的整體安全性得到有效保障，同時(shí)也可以在運(yùn)行的狀態(tài)之下延長(zhǎng)整個(gè)機(jī)組的壽命，在穩(wěn)定整個(gè)運(yùn)行過程的過程中，又實(shí)現(xiàn)了機(jī)組經(jīng)濟(jì)性能的全面提升。
（三）汽機(jī)的旁路系統(tǒng)
汽機(jī)的旁路系統(tǒng)主要由高/低壓旁路壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)構(gòu)成，旁路閥門的執(zhí)行器可以依靠整個(gè)電氣自動(dòng)化的控制系統(tǒng)對(duì)設(shè)備運(yùn)作過程中的力矩以及速度的要求。來(lái)進(jìn)行電動(dòng)以及電液執(zhí)行器的選擇，以滿足汽機(jī)正常運(yùn)行所需要的基本條件，進(jìn)而為整個(gè)電力系統(tǒng)的有效運(yùn)行提供保障。
（四）汽機(jī)監(jiān)視保護(hù)表
一般情況下，當(dāng)汽機(jī)機(jī)組在啟動(dòng)、運(yùn)行以及停機(jī)的整個(gè)過程中，需要使用相應(yīng)的保護(hù)儀表對(duì)整個(gè)機(jī)械的工作狀況進(jìn)行有效的監(jiān)視，以避免機(jī)械運(yùn)行事故的發(fā)生。20世紀(jì)80年代開始，我國(guó)汽輪發(fā)電機(jī)組在單機(jī)容量上大幅的提升，這也就要求監(jiān)視保護(hù)儀表在機(jī)械參數(shù)上應(yīng)當(dāng)與之相吻合。這其中轉(zhuǎn)速、軸承蓋的振動(dòng)、軸向位移、偏心度、相對(duì)膨脹、鑒相等一整套的裝置都涉及在內(nèi)。而電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，則使得整個(gè)機(jī)組的連鎖保護(hù)系統(tǒng)可以隨時(shí)收到準(zhǔn)確可靠的保護(hù)監(jiān)視信號(hào)，使設(shè)備的啟動(dòng)、運(yùn)行及停機(jī)都處于一種相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)當(dāng)中。
（五）機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)
機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)是我國(guó)火電站的主控系統(tǒng)，其對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)而言，可以說(shuō)是意義重大。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在協(xié)調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用的主要任務(wù)就是對(duì)機(jī)組各項(xiàng)輸入與輸出之間能量和質(zhì)量的平衡進(jìn)行有效的控制，并對(duì)運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的各種內(nèi)外部的干擾進(jìn)行消除，從而滿足電網(wǎng)對(duì)整個(gè)機(jī)組在負(fù)荷方面的基本要求，使機(jī)組處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)中；從功能上來(lái)看，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要作用則是接受整個(gè)電網(wǎng)復(fù)合的調(diào)度，參與到電網(wǎng)的調(diào)頻與調(diào)峰工作當(dāng)中，對(duì)汽機(jī)及鍋爐之間能量的輸入及輸出的平衡進(jìn)行控制，并協(xié)調(diào)好鍋爐內(nèi)部如燃料、送風(fēng)、給水、陰風(fēng)等這些子系統(tǒng)的動(dòng)作，并對(duì)輔機(jī)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行能力與機(jī)組出力等進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)。
不難看出，當(dāng)前電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在保障我國(guó)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行方面發(fā)揮著重要的作用，那么，我國(guó)電力系統(tǒng)當(dāng)中，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)是怎樣的呢？
二、電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)
由于電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的起步及其在我國(guó)電力系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用都相對(duì)較晚，相比于西方發(fā)達(dá)國(guó)家還存在較大的差異，另外，隨著我國(guó)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷發(fā)展與革新，在結(jié)合國(guó)外研究成果的基礎(chǔ)上，未來(lái)我國(guó)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用將沿著以下三個(gè)方面進(jìn)行發(fā)展。
（一）控制、保護(hù)與測(cè)量的一體化
當(dāng)前，我國(guó)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)多采用站內(nèi)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集且保護(hù)相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)行模式，能夠較清晰的提供故障分析與處理的相應(yīng)界面，但是從當(dāng)前我國(guó)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)水平來(lái)看，在提升技術(shù)的合理性、簡(jiǎn)化系統(tǒng)維護(hù)的工作量、減少設(shè)備的重復(fù)性配置等系統(tǒng)發(fā)展的整體趨勢(shì)之下，將電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制、保護(hù)及測(cè)量的功能結(jié)合在一起，將會(huì)是更具優(yōu)勢(shì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。所以，控制、保護(hù)及測(cè)量的一體化，將會(huì)是電力系統(tǒng)當(dāng)中電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用的一個(gè)主要發(fā)展方向。
（二）深化以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用
目前，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)等這些計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以說(shuō)已經(jīng)較為普遍地被應(yīng)用到了我國(guó)變電站的綜合性自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，而且在運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)方面也有一定的積累，智能化電氣設(shè)備也因此得到了一定的發(fā)展。這也為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在我國(guó)電力系統(tǒng)中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。所以，要推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在我國(guó)電力系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，繼續(xù)深化以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用也是尤為必要的。
（三）實(shí)現(xiàn)國(guó)際性標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用
近幾年，IED的電力自動(dòng)化在我國(guó)電力系統(tǒng)當(dāng)中有了一定的應(yīng)用，而要擴(kuò)大這一設(shè)備的應(yīng)用范圍，使不同廠商所生產(chǎn)的IED設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)信息的共享以及互相的操作，使電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可以發(fā)展成為一個(gè)開發(fā)性的系統(tǒng)，依照國(guó)際電工委員會(huì)所制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的研發(fā)與制造已是大勢(shì)所趨。也將是未來(lái)我國(guó)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用的必要發(fā)展方向。
結(jié)論：
電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在我國(guó)電力系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用將更加廣泛、更加深入，這對(duì)于提升我國(guó)電力系統(tǒng)及整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行及管理水平都有著相對(duì)重要的意義，隨著各種新技術(shù)及新理論的不斷融入與更新，我國(guó)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用也將更系統(tǒng)、更準(zhǔn)確、更快捷。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：電氣工程；自動(dòng)化控制系統(tǒng)；實(shí)踐
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.096
近些年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電氣工程與自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)水平也日益提高，在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著重要地位，具有提高自動(dòng)化水平、提高生產(chǎn)效率、延長(zhǎng)設(shè)備使用年限等特點(diǎn)。因此，做好電氣工程與自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)踐是企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視的工作。
1 電氣工程與自動(dòng)化控制系統(tǒng)的概述
（1）電氣工程與自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在電氣工程與自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，主要有閉環(huán)控制、開環(huán)控制以及復(fù)合控制三種，其中，閉環(huán)控制控制過程是根據(jù)給定值和反饋量偏差來(lái)完成的，能夠預(yù)防震蕩，確保控制裝置正常工作。開環(huán)控制的控制裝置與受控對(duì)象之間是順向作用，優(yōu)點(diǎn)在于控制過程、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不足之處是控制精度差、抗干擾能力低，主要適用于對(duì)控制性能要求相對(duì)偏低的場(chǎng)合。復(fù)合控制是一種反饋控制方式，只有在被控量變化后，控制系統(tǒng)才會(huì)進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，控制過程、被控量不會(huì)受復(fù)合控制的影響。
（2）電氣工程與自動(dòng)化控制系統(tǒng)的方式。電氣工程與自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要可以分為集中式、分布式以及信息集成化三種，具體是指：
首先，集中式控制系統(tǒng)。此種控制系統(tǒng)只有一個(gè)處理器，承擔(dān)著系統(tǒng)的所有功能的處理任務(wù)，其優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)與操作簡(jiǎn)便、維護(hù)成本較低，其缺點(diǎn)有在監(jiān)控對(duì)象增加時(shí)，處理器工作效率會(huì)降低，處理工作過程會(huì)受任務(wù)多少影響，主機(jī)使用空間減少，在功能增加時(shí)，只能通過增加電線方式解決，會(huì)增加成本，影響系統(tǒng)可靠性[1]。
其次，分布式控制系統(tǒng)。此種控制系統(tǒng)有多個(gè)控制回路，每個(gè)控制回路分別承擔(dān)一部分系統(tǒng)功能，可以有效解決集中式控制系統(tǒng)的不足，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的集中獲取、管理與控制。但是，分布式控制系統(tǒng)也存在一定不足，主要是受儀表類型復(fù)雜、標(biāo)準(zhǔn)不一影響，會(huì)增大維修工作難度。
第三，信息集成化控制系統(tǒng)。信息化集成控制系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的一種控制系統(tǒng)，是指在電氣自動(dòng)化控制設(shè)施與機(jī)械設(shè)備之間以信息技術(shù)作為連接，比如微電子處理技術(shù)等，提高信息獲取效率，提升控制系統(tǒng)自動(dòng)化水平。
（3）電氣工程與自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要性。在工業(yè)生產(chǎn)中，電氣工程與自動(dòng)化系統(tǒng)起著十分重要的作用，具體體現(xiàn)在以下三方面：
首先，能夠提高設(shè)備的可靠性，通過自動(dòng)化系統(tǒng)，可以對(duì)電氣工程相關(guān)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，檢驗(yàn)元件參數(shù)指標(biāo)以及可靠性，確保在各種環(huán)境條件下，設(shè)備都可以良好運(yùn)行，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)與完善，確保電氣工程的可靠性。
其次，可以增強(qiáng)系統(tǒng)的適用性，在生產(chǎn)過程中，電氣工程與自動(dòng)化系統(tǒng)能夠自動(dòng)記錄所有的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并通過對(duì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)分析、對(duì)比，根據(jù)實(shí)際需求來(lái)對(duì)工作進(jìn)行自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)，從而有效增強(qiáng)系統(tǒng)的適用性。
第三，可以提高生產(chǎn)的先進(jìn)性，在工業(yè)生產(chǎn)中，自動(dòng)化控制水平是一項(xiàng)十分重要的衡量指標(biāo)，通過應(yīng)用電氣工程與自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可以自動(dòng)完成對(duì)生產(chǎn)過程與產(chǎn)品的測(cè)試工作，在保證產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)，提高生產(chǎn)效率，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)先進(jìn)性的提升[2]。
2 電氣工程與自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)踐
（1）在智能化方面的實(shí)踐。在電力系統(tǒng)當(dāng)中，其運(yùn)行的可靠性、安全性等與智能化水平有著密切聯(lián)系。因此，將電氣工程與自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用于系統(tǒng)的智能化當(dāng)中，可以提高系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力，解決電氣工程早期自動(dòng)化控制存在的不足，促進(jìn)電氣工程的進(jìn)步，有效提升電氣工程自動(dòng)化控制的整體水平。
對(duì)于智能化控制器而言，其優(yōu)點(diǎn)主要是可以同時(shí)完成諸多不同數(shù)據(jù)的處理，也可以承擔(dān)一些其他控制器難以完成的工作，比如難度較高、危險(xiǎn)性較大的工作。電氣工程與自動(dòng)化控制系統(tǒng)在智能化方面實(shí)踐，不僅體現(xiàn)在提高智能化技術(shù)的先進(jìn)性、實(shí)用性方面，還體現(xiàn)在增加電氣工程的穩(wěn)定性上。
在未來(lái)工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)中，智能化方面電氣工程與自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越加廣泛，分布在智能化的各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)智能化的發(fā)展與進(jìn)步起著重要促進(jìn)作用。
因此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)電氣工程與自動(dòng)化系統(tǒng)在智能化方面實(shí)踐的研究，針對(duì)不同問題采取相應(yīng)的措施，可以提高智能化中電氣工程與自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性與安全性，避免事故發(fā)生[3]。
（2）在變電站配電的實(shí)踐。在變電站配電中應(yīng)用電氣工程與自動(dòng)化控制系統(tǒng)，會(huì)對(duì)變電站運(yùn)行設(shè)備故障與事故進(jìn)行自動(dòng)記錄，利用監(jiān)控、操作的圖像化與智能化特點(diǎn)，不僅可以提高變電站運(yùn)行效率，也能夠有效提高變電站配電自動(dòng)化系統(tǒng)的管理水平，對(duì)變電站配電進(jìn)步有著重要意義，有助于促進(jìn)電氣工程自動(dòng)化控制的發(fā)展。
（3）在電廠分散測(cè)控系統(tǒng)的實(shí)踐。在電廠運(yùn)行中，分散測(cè)控系統(tǒng)是一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容，可以對(duì)電廠鍋爐、發(fā)電機(jī)等運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)測(cè)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在隱患與問題并加以解決，確保電廠運(yùn)行的安全可靠。在電廠分散測(cè)控系統(tǒng)中，采取的通常是分層分布結(jié)構(gòu)，將電氣工程與自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)用與電廠分散系統(tǒng)中，可以提高分散測(cè)控系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)工作的效率與準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，起到保護(hù)分散監(jiān)控系統(tǒng)的作用，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，電氣工程與自動(dòng)化控制系統(tǒng)是國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，加強(qiáng)對(duì)電氣工程與自動(dòng)化控制系統(tǒng)的了解，掌握其設(shè)計(jì)方式、控制系統(tǒng)模式等內(nèi)容，將其合理應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)踐當(dāng)中，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)效率提升、產(chǎn)品質(zhì)量等起著重要保障作用。因此，對(duì)電氣工程與自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)踐展開研究，借鑒先進(jìn)技術(shù)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，對(duì)電氣工程與自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)展有著重要意義。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉勝君.探究電氣工程及自動(dòng)化的控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2015（19）：67+69.
[2]馬立國(guó).關(guān)于電氣工程及自動(dòng)化的控制系統(tǒng)應(yīng)用的研究[J].黑龍江科技信息，2014（20）：22.
關(guān)鍵詞：火電廠 熱工 自動(dòng)化控制 能源
近年來(lái)，現(xiàn)代化技術(shù)的不斷應(yīng)用促進(jìn)了電力事業(yè)和企業(yè)的規(guī)模逐步朝著規(guī)模化發(fā)展。火電廠作為電力系統(tǒng)中重要組成成分，在不斷發(fā)展中各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)對(duì)自動(dòng)化要求不斷提高。這就導(dǎo)致電廠熱工監(jiān)控在工作中對(duì)自動(dòng)化要求不斷提高，對(duì)監(jiān)控范圍也在不斷擴(kuò)大，這就使得熱工自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)在火電站機(jī)組工作中為安全使用提供了保障基礎(chǔ)。電廠熱工自動(dòng)化程度，應(yīng)當(dāng)根據(jù)火電廠在運(yùn)行中各個(gè)機(jī)組的自身容量和特點(diǎn)以及電廠在運(yùn)行管理中所存在的各種不確定因素來(lái)進(jìn)行分析，確保在監(jiān)控中能夠滿足電廠自身需求。隨著我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展和電力結(jié)構(gòu)的逐步調(diào)整與優(yōu)化，各種大型的火電廠熱工自動(dòng)化控制技術(shù)、水平、方式及管理方法出現(xiàn)了大幅度的變動(dòng)，已成為電力企業(yè)邁進(jìn)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。大型火電廠的熱工自動(dòng)化水平、控制方式以及管理模式。已經(jīng)成為現(xiàn)代電力企業(yè)發(fā)展的重要管理目標(biāo)。
一、火電廠的熱工自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)踐策略
火電廠熱工自動(dòng)化控制技術(shù)在目前備受人們關(guān)注和重視，通過區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用能夠保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。但是在實(shí)際操作應(yīng)用中由于互聯(lián)電網(wǎng)對(duì)事故發(fā)生容易出現(xiàn)連鎖反應(yīng)，從而導(dǎo)致火電廠工作出現(xiàn)重大的隱患和大面積停電事故。隨著火電事業(yè)的快速發(fā)展，在互聯(lián)電網(wǎng)和信息技術(shù)應(yīng)用擴(kuò)大的今天，各種電力之間的傳輸要求逐步增加，火電廠熱工自動(dòng)化控制方式也復(fù)雜多樣，這一變化為火電廠工作帶來(lái)了極大的壓力，同時(shí)為火電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了極大的負(fù)面影響。因此在工作中需要結(jié)合信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)綜合分析，確保火電廠熱工自動(dòng)化控制技術(shù)能夠良好應(yīng)用。火電廠熱工自動(dòng)化控制的內(nèi)涵和特征主要是熱工自動(dòng)化技術(shù)是綜合運(yùn)用熱能工程控制理論技術(shù)，通過電子計(jì)算機(jī)信息技術(shù)以及各種高智能型的機(jī)械儀表，對(duì)火電廠在運(yùn)行中各種相關(guān)的熱能電力參數(shù)進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)和有效的監(jiān)控，從而對(duì)電力生產(chǎn)進(jìn)程中進(jìn)行安全控制，優(yōu)化管理措施和調(diào)配方式。實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)運(yùn)行模式，降低耗能，并且同時(shí)能夠提高生產(chǎn)模式和安全控制方式。電子計(jì)算機(jī)信息技術(shù)以及高智能型器械儀表。對(duì)火電廠相關(guān)熱能電力參數(shù)進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)和有效監(jiān)控．從而對(duì)電力生產(chǎn)過程進(jìn)行安全控制、優(yōu)化調(diào)配與科學(xué)管理．實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定生產(chǎn)運(yùn)行。降低消耗提高效益等目的的高新技術(shù)。電廠熱工自動(dòng)化控制主要是對(duì)鍋爐蒸汽設(shè)備以及輔助設(shè)施運(yùn)行的有效自動(dòng)控制．使機(jī)組生產(chǎn)自動(dòng)適應(yīng)工況變化，并在安全經(jīng)濟(jì)環(huán)境下正常運(yùn)行。熱工自動(dòng)化控制具有如下特征：
1.設(shè)備智能化 ．
隨著現(xiàn)代電力能源開發(fā)技術(shù)的綜合性提升．火電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)備．往往借助先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)．配置了高智能型的機(jī)械儀表或精密元件．以便對(duì)電力生產(chǎn)的科學(xué)智能化管控。
2.技術(shù)高新化
電廠熱工自動(dòng)化管理系統(tǒng)．一般運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)信息技術(shù)．熱能工程技術(shù)和控制理論．從而實(shí)現(xiàn)對(duì)火電廠相關(guān)熱能電力參數(shù)進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)和有效監(jiān)控．自動(dòng)化管理技術(shù)趨向高新化和綜合型發(fā)展。
二、火電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)成
電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)一般是由檢測(cè)裝置、執(zhí)行設(shè)備和控制系統(tǒng)組成。由于火電廠熱力生產(chǎn)過程復(fù)雜，多數(shù)設(shè)備長(zhǎng)期處于高溫、高壓、易燃等惡劣環(huán)境下高速運(yùn)行，現(xiàn)代熱工控制系統(tǒng)往往還包括自動(dòng)報(bào)警與保護(hù)、自動(dòng)檢測(cè)和順序控制等內(nèi)容。
1. DCS系統(tǒng)
(I)單元機(jī)組實(shí)現(xiàn)了集中控制，電氣控制系統(tǒng)納入了DCS技術(shù)．單元機(jī)組電氣發(fā)變組和廠用高、低壓電源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)DCS監(jiān)控。煙氣脫硝系統(tǒng)及汽機(jī)旁路系統(tǒng)的監(jiān)控納入機(jī)組Dl篤。
(2)兩臺(tái)機(jī)組的DCS之間設(shè)置公用網(wǎng)絡(luò)．并通過網(wǎng)橋聯(lián)接空壓機(jī)房、燃油泵房等廠用電公用系統(tǒng)．公用網(wǎng)絡(luò)可獨(dú)立設(shè)置的操作員站．或通過單元機(jī)組操作員站對(duì)公用系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。
(3)機(jī)組操作臺(tái)上設(shè)有DCS、DEH操作員站及安全操作控制按鈕。當(dāng)DCS發(fā)生通信故障或操作員站故障時(shí)，可通過后備控制手段實(shí)現(xiàn)安全停機(jī)或停爐，達(dá)到自動(dòng)控制目的。
2.輔助系統(tǒng)集中監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)
熱力輔助系統(tǒng)的監(jiān)控采用可編程控制器+交換機(jī)+人機(jī)接口方式，為滿足安裝、調(diào)試和初期運(yùn)行過渡需要，按照水、煤、灰三點(diǎn)設(shè)置調(diào)試終端兼臨時(shí)操作員站．正常運(yùn)行后轉(zhuǎn)移為集中控制室集中監(jiān)控。
3.煙氣脫硫系統(tǒng)
煙氣脫硫系統(tǒng)的控制點(diǎn)．可與除灰系統(tǒng)合并設(shè)置控制室。煙氣脫硫控制系統(tǒng)采用PLC實(shí)現(xiàn)。煙氣脫硫系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)控與報(bào)警保護(hù)等聯(lián)鎖信號(hào)．通過硬接線與機(jī)組DCS系統(tǒng)連接。以保證機(jī)組的正常運(yùn)行。
三、熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀與問題
1.熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著DCS在電廠中的廣泛應(yīng)用，其穩(wěn)定性、安全性、可靠性優(yōu)勢(shì)．促進(jìn)了機(jī)組設(shè)備可控性的日益提升．機(jī)組控制室布局、控制點(diǎn)的設(shè)置和控制方式都發(fā)生了根本性的變化。控制室位置和格局也日益多樣化：控制方式實(shí)現(xiàn)了單元控制室內(nèi)集中監(jiān)控，輔以水、煤、灰3個(gè)就地輔助監(jiān)控室，以滿足安裝、調(diào)試、現(xiàn)場(chǎng)巡視和異常工況處理的需要。
2.熱工自動(dòng)化系統(tǒng)存在的問題
當(dāng)前電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要存在的問題。表現(xiàn)在整體控制程度不高：熱工檢測(cè)及儀表工藝有待提高；安全監(jiān)控和保護(hù)裝置覆蓋面窄，功能不全：機(jī)組自動(dòng)調(diào)節(jié)自動(dòng)投入率低：程序控制投入使用少，執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在回差。空行程，閥門漏流，線性不好等問題；當(dāng)機(jī)組負(fù)荷快速、幅度增大時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)會(huì)對(duì)調(diào)解質(zhì)量產(chǎn)生很大的f擾。
四、熱工自動(dòng)化系統(tǒng)控制管理策略
1.拓展技術(shù)資源．優(yōu)化自動(dòng)化技術(shù)管理開發(fā)
電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)，綜合技能性較強(qiáng)。充分整合拓展人才資源優(yōu)勢(shì)．加強(qiáng)熱工自動(dòng)化技術(shù)培訓(xùn)。提高熱控管理人員的綜合技能素質(zhì)．是現(xiàn)代電力企業(yè)熱工自動(dòng)化控制的管理需要。此外。采用技術(shù)成熟、質(zhì)量可靠的熱控元件設(shè)備，優(yōu)化保護(hù)邏輯組態(tài)．對(duì)維護(hù)熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的安全可靠性具有重要意義。
2.創(chuàng)新技術(shù)實(shí)踐．確保自動(dòng)化控制高效運(yùn)行
隨著現(xiàn)代市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的高速運(yùn)行．火電廠熱工自動(dòng)化控制管理．必須堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的原則，堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)，科技創(chuàng)新。實(shí)現(xiàn)科學(xué)優(yōu)化和技術(shù)更新．立足于電力資源的合理開發(fā)基礎(chǔ)上．落實(shí)技術(shù)實(shí)踐措施。確保電廠熱工自動(dòng)化控制監(jiān)管系統(tǒng)的高效運(yùn)行。推動(dòng)電力企業(yè)電力能源的正常生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)。
[關(guān)鍵詞]鍋爐；壓力容器；檢驗(yàn)依據(jù)；管理
中圖分類號(hào)：TH49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）12-0148-01
鍋爐壓力容器是工業(yè)生產(chǎn)常用設(shè)備，由鍋爐、壓力容器等雙向設(shè)備組合而成，為工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。同時(shí)，鍋爐在工業(yè)自動(dòng)化中承擔(dān)的工作荷載越來(lái)越大，導(dǎo)致鍋爐壓力容器故障次數(shù)增加，不利于企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)的安全化控制。對(duì)工業(yè)設(shè)備采取科學(xué)檢驗(yàn)方法，不僅及時(shí)掌握了設(shè)備工作狀態(tài)，對(duì)常見故障防范處理也具有指導(dǎo)作用，從多個(gè)方面維持工業(yè)自動(dòng)化運(yùn)行水平。
一、鍋爐壓力容器功能
鍋爐壓力容器是鍋爐與壓力容器的全稱，因?yàn)樗麄兺瑢儆谔胤N設(shè)備，在生產(chǎn)和生活占有很重要的位置。工業(yè)經(jīng)濟(jì)是國(guó)民產(chǎn)業(yè)主體，隨著國(guó)民產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，各種工業(yè)設(shè)備在生產(chǎn)中的作用更加明顯，鍋爐壓力容器是現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的設(shè)備，由鍋爐、壓力容器等兩部分構(gòu)成，主要規(guī)模包括：
1、鍋爐。利用燃料或其他能源的熱能，把水加熱成為熱水或蒸汽的機(jī)械設(shè)備，常作為一臺(tái)設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換中心。鍋爐中產(chǎn)生的熱水或蒸汽，可直接為工業(yè)生產(chǎn)和人民生活提供所需要的熱能，也可通過蒸汽動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，或再通過發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，具有廣泛性的功能價(jià)值，滿足了設(shè)備自動(dòng)化操控要求。
2、壓力容器。壓力容器工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的裝置，是具有特定工藝功能并承受一定壓力的設(shè)備。一般來(lái)說(shuō)，工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)所用的貯運(yùn)容器、反應(yīng)容器、換熱容器、分離容器等均屬壓力容器，按照工業(yè)自動(dòng)化控制要求執(zhí)行某項(xiàng)操作。壓力容器在很大程度上緩解了其它設(shè)備工作壓力，顯著降低了工業(yè)設(shè)備的故障率。
二、鍋爐壓力容器危害性檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
鍋爐壓力容器由多種設(shè)備共同組合而成，其在使用期間發(fā)揮出能量轉(zhuǎn)換、壓力調(diào)控等方面作用，成為工業(yè)自動(dòng)化控制的主要構(gòu)成部分。基于工業(yè)經(jīng)濟(jì)改革時(shí)代，國(guó)內(nèi)企業(yè)所用設(shè)備承擔(dān)的運(yùn)行荷載越來(lái)越大，滿負(fù)荷、超負(fù)荷工作是設(shè)備發(fā)生故障的根本因素，也導(dǎo)致鍋爐壓力容器面臨著許多危害性。檢修人員對(duì)鍋爐壓力容器狀態(tài)進(jìn)行測(cè)評(píng)，主要檢驗(yàn)設(shè)備功能狀態(tài)是否異常，“危害性”檢驗(yàn)依據(jù)包括：
1、沖擊波。鍋爐壓力容器內(nèi)的介質(zhì)一般是具有一定壓力的氣體、液化氣體或高溫液體，承壓部件一旦破裂，介質(zhì)即泄壓膨脹或瞬時(shí)汽化，瞬間釋放出大量的能量。檢驗(yàn)沖擊波可及時(shí)發(fā)現(xiàn)鍋爐壓力容器潛在的風(fēng)險(xiǎn)隱患，對(duì)壓力容器內(nèi)結(jié)構(gòu)組織采取科學(xué)的處理技術(shù)，提高設(shè)備抗害、抗損的能力。檢驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)，鍋爐壓力容器運(yùn)行階段，大約85%的能量用以產(chǎn)生沖擊波，向周圍快速傳播，破壞設(shè)備、建筑并危害人身安全。
2、碎片。鍋爐壓力容器破裂時(shí)，有些殼體可能會(huì)斷裂成碎片并高速飛出，擊穿、撞壞相遇的設(shè)備或建筑，有時(shí)直接傷人。一般來(lái)說(shuō)，設(shè)備碎裂是十分嚴(yán)重的意外事故，檢驗(yàn)這一危害需從多方面觀察，從鍋爐壓力容器性能檢測(cè)及故障排查等方面，及時(shí)掌握可能發(fā)生碎片的位置，做好碎片防護(hù)及預(yù)處理工作。此外，現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)人員可適當(dāng)調(diào)試設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)可能發(fā)生的故障實(shí)施預(yù)處理。
3、介質(zhì)。鍋爐壓力容器破裂時(shí)介質(zhì)外泄，常常造成人員燙傷、中毒、現(xiàn)場(chǎng)燃燒及二次爆炸，產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。鍋爐壓力容器爆炸，常造成大面積的、立體性的破壞和群體傷害，給事發(fā)單位和社會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p失。鍋爐壓力容器應(yīng)用廣泛，工作條件惡劣，容易損壞并發(fā)生事故，且事故后果嚴(yán)重。因而對(duì)鍋爐壓力容器安全不能等閑視之，一定要慎之又慎，確保萬(wàn)無(wú)一失。
4、效能。鍋的是指在火上加熱的盛水容器，爐是指燃燒燃料的場(chǎng)所，鍋爐包括鍋和爐兩大部分。檢驗(yàn)鍋爐壓力容器要分析其性能狀態(tài)，綜合評(píng)估設(shè)備所處的功能模式，判斷是否符合工業(yè)化生產(chǎn)需求，進(jìn)而對(duì)設(shè)備提出科學(xué)的改良意見。效能檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主要用于生活，工業(yè)生產(chǎn)中也有少量應(yīng)用；產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐，常簡(jiǎn)稱為鍋爐，多用于火電站、船舶、機(jī)車和工礦企業(yè)。
三、鍋爐日常使用管理體系建設(shè)對(duì)策
工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，發(fā)展工業(yè)不僅帶動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)收益增長(zhǎng)，也是促進(jìn)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新的有效方式。改革開放之后，我國(guó)大力扶持工業(yè)發(fā)展項(xiàng)目，為企業(yè)提供設(shè)備、技術(shù)、稅收等方面政策。工業(yè)設(shè)備決定生產(chǎn)效率，決定產(chǎn)品收益，搞好設(shè)備檢驗(yàn)與管理工作是不可缺少的。鍋爐壓力容器是工業(yè)化生產(chǎn)必備設(shè)施，可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)況建立科學(xué)的檢修與管理體系，全面保障設(shè)備工作狀態(tài)安全與穩(wěn)定。
1、入廠檢驗(yàn)。工業(yè)生產(chǎn)所選用設(shè)備，在使用前需經(jīng)過專項(xiàng)檢測(cè)處理，符合生產(chǎn)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)后投入生產(chǎn)線使用，做好設(shè)備管理前期的準(zhǔn)備工作。按照設(shè)備使用流程，對(duì)鍋爐壓力容器進(jìn)行必要的入廠檢驗(yàn)，從內(nèi)外結(jié)構(gòu)檢測(cè)設(shè)備可利用空間，做好設(shè)備應(yīng)有的模擬調(diào)試工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鍋爐壓力容器潛在的結(jié)構(gòu)問題，提前執(zhí)行故障防御與分析處理。
2、運(yùn)行維護(hù)。壓力容器的用途十分廣泛，它是在石油化學(xué)工業(yè)、能源工業(yè)、科研和軍工等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門都起著重要作用的設(shè)備。隨著壓力容器多功能應(yīng)用，其投入工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中承擔(dān)的受力荷載越來(lái)越大，日常使用強(qiáng)化設(shè)備維護(hù)是很有必要的。企業(yè)可安排專業(yè)人員完成設(shè)備檢測(cè)與處理，及時(shí)做好設(shè)備檢測(cè)與維護(hù)工作。
3、故障防范。壓力容器一般由筒體、封頭、法蘭、密封元件、開孔和接管、支座等六大部分構(gòu)成容器本體。此外，還配有安全裝置、表計(jì)及完成不同生產(chǎn)工藝作用的內(nèi)件。壓力容器由于密封、承壓及介質(zhì)等原因，容易發(fā)生爆炸、燃燒起火而危及人員、設(shè)備和財(cái)產(chǎn)的安全及污染環(huán)境的事故。故障防范期間，綜合檢修各類設(shè)備性能狀態(tài)，執(zhí)行科學(xué)的故障監(jiān)督與處理決策，把故障風(fēng)險(xiǎn)控制在最小范圍內(nèi)。
4、監(jiān)督檢查。目前，世界各國(guó)均將其列為重要的監(jiān)檢產(chǎn)品，由國(guó)家指定的專門機(jī)構(gòu)，按照國(guó)家規(guī)定的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施監(jiān)督檢查和技術(shù)檢驗(yàn)。定期對(duì)鍋爐壓力容器展開檢測(cè)，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)設(shè)備潛在的故障功能，按照國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)展開測(cè)試，有助于提升鍋爐設(shè)備工作效能，避免外界因素造成的故障煩人。檢查中，發(fā)現(xiàn)隱性故障需及時(shí)處理，如：更換零件、功能調(diào)試等，這些都是提升工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)性能的關(guān)鍵。
結(jié)論
鍋爐壓力容器對(duì)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)影響較大，注重設(shè)備工作期間維護(hù)與管理，可降低設(shè)備故障帶來(lái)的不利影響，提高鍋爐及壓力容器操控性能。檢修人員要做好設(shè)備檢驗(yàn)與模擬調(diào)試工作，及時(shí)解決鍋爐潛在的故障隱患，全面提高設(shè)備的可利用性能。其中，沖擊波、碎片、介質(zhì)、效能等是危害性檢驗(yàn)指標(biāo)，據(jù)此采取科學(xué)的設(shè)備管理措施，能夠?yàn)楣I(yè)自動(dòng)化提供有用的保障性措施。
參考文獻(xiàn)
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一、PLC技術(shù)及其特點(diǎn)
目前，在工業(yè)領(lǐng)域中，PLC屬于單臺(tái)設(shè)備自動(dòng)化控制較為典型的設(shè)備，有著不易受干擾、可靠性高、編程簡(jiǎn)單、安裝快捷以及體積小等優(yōu)點(diǎn)。最近幾年以來(lái)，PLC技術(shù)得到快速發(fā)展，技術(shù)、硬件以及軟件的開發(fā)都得到了十足進(jìn)步，功能強(qiáng)大，系統(tǒng)開發(fā)性與兼容性比較好，PLC技性比較高。在冶金、電力、化工以及機(jī)械等方面PLC得到廣泛應(yīng)用，是自動(dòng)化控制的主要支柱，推動(dòng)了自動(dòng)化與機(jī)械工程的持續(xù)發(fā)展。PLC技術(shù)包含生產(chǎn)管理、順序控制、生產(chǎn)監(jiān)控、位置控制以及過程控制等，要想將這些復(fù)雜控制完成就需要將PLC處理器核心同控制設(shè)備之間所產(chǎn)生的通信問題解決，對(duì)于通信技術(shù)的重點(diǎn)是確保通信的穩(wěn)定性與正確性。PLC技術(shù)在通信功能方面較為穩(wěn)定，以下幾點(diǎn)分析PLC在數(shù)據(jù)共享或者是傳遞中的主要特點(diǎn)。1.程序編輯簡(jiǎn)單化。大部分的PLC生產(chǎn)廠家均為PLC用戶設(shè)計(jì)了專業(yè)的通信軟件以及計(jì)算機(jī)軟件，進(jìn)而完成程序的翻譯，使用戶編程工作量得以減輕，進(jìn)而使得PLC編程不在僅僅局限在專業(yè)人員，PLC編程門檻大大的降低。2.應(yīng)用國(guó)際上標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議。為了方便PLC用戶的使用以及PLC的推廣，PLC生產(chǎn)廠家規(guī)定需要使用國(guó)際統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，這樣在一定程度上提高不同生產(chǎn)廠家PLC產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)互換的可能性，同時(shí)還為PLC用戶的維修帶來(lái)了便利，使PLC產(chǎn)品通信開放程度得到大大提高。3.現(xiàn)場(chǎng)總線界面之間的契合度。PLC的大部分生產(chǎn)廠家都能生產(chǎn)出現(xiàn)場(chǎng)總線，并且廣泛應(yīng)用于通信領(lǐng)域中，比如，目前廣泛應(yīng)用于PLC中并且符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的AS一工總線、Profibus總線以及DeviceNet總線。這類的現(xiàn)場(chǎng)總線同PLC界面有著較高的契合度，在一定程度上使通信穩(wěn)定性得到保證。
二、遠(yuǎn)程通信控制與系統(tǒng)控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用
目前，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，PLC技術(shù)不僅在其他繼續(xù)結(jié)構(gòu)控制中應(yīng)用，同時(shí)還在自動(dòng)化系統(tǒng)本身的控制中得到應(yīng)用，也可以說(shuō)，PLC技術(shù)能在本身系統(tǒng)中采取邏輯錯(cuò)誤糾正以及故障排查，這樣才能保證自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。在工業(yè)自動(dòng)化的實(shí)際生產(chǎn)中，設(shè)備所進(jìn)行的每個(gè)動(dòng)作都會(huì)有相應(yīng)的自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行控制，并且應(yīng)用系統(tǒng)檢測(cè)裝置會(huì)進(jìn)一步調(diào)整執(zhí)行期間所出現(xiàn)的累積誤差，一旦設(shè)備的運(yùn)行情況發(fā)生異常，PLC整個(gè)系統(tǒng)的邏輯關(guān)系就會(huì)發(fā)生混亂，通過發(fā)生混亂現(xiàn)象的邏輯關(guān)系，PLC控制系統(tǒng)就會(huì)自行診斷故障，并且報(bào)警。在不同系統(tǒng)間PLC進(jìn)行遠(yuǎn)程信息控制的過程中，只要確保信息傳輸界面同互聯(lián)網(wǎng)通信模塊之間的正確性，PLC技術(shù)便能穩(wěn)定的進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。
三、邏輯運(yùn)算中PLC技術(shù)的應(yīng)用
PLC在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)處理與邏輯運(yùn)算有著比較重要的作用，例如運(yùn)算功能、數(shù)據(jù)篩查功能、數(shù)據(jù)傳輸功能、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能、數(shù)據(jù)位處理功能以及控制開關(guān)量等。利用PLC運(yùn)算功能，進(jìn)而對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，比如數(shù)據(jù)的分析、采集以及工作總結(jié)等，目前大部分的造紙工業(yè)、冶金以及食品等都是通過PLC對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行監(jiān)控。通過PLC控制開關(guān)量，可以使軟接觸點(diǎn)得到有效的增加，進(jìn)而使工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)質(zhì)量得以提升，企業(yè)能夠節(jié)省大量的物力成本與人力成本，對(duì)比傳統(tǒng)意義上繼電器，其可靠性較好、操作簡(jiǎn)單、便于維修、迅速控制，目前基本上能替代大多數(shù)的繼電器。
四、生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用
在自動(dòng)化生產(chǎn)的過程中，通常PLC是利用主機(jī)模塊、位置控制模塊、模擬參數(shù)控制模塊、工//0界面模塊、通信模塊以及計(jì)數(shù)模塊對(duì)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)進(jìn)行控制。在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過程中，PLC技術(shù)可以利用對(duì)于生產(chǎn)過程的了解，并且按照實(shí)際生產(chǎn)過程中需要控制的監(jiān)控對(duì)象與動(dòng)作對(duì)象，優(yōu)化組合以及合理調(diào)整PLC系統(tǒng)中的相關(guān)控制模塊，進(jìn)而通過最合理方式與最少模塊構(gòu)建功能完善且全面的一個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，這樣才能確保生產(chǎn)中靈活調(diào)整控制以及生產(chǎn)中的準(zhǔn)確運(yùn)行。在運(yùn)行PLC控制系統(tǒng)的過程中，對(duì)參數(shù)模塊功能的模擬是在監(jiān)控整個(gè)生產(chǎn)的過程，并且將控制語(yǔ)句傳輸?shù)奖O(jiān)控儀表，進(jìn)而對(duì)控制精度進(jìn)行改善，比如，熱處理日常運(yùn)行的維護(hù)，鍋爐溫度升降控制或者是保溫工作等等。目前世界上的大部分國(guó)家，都已經(jīng)利用PLC技術(shù)完成機(jī)械工程自動(dòng)化的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，這一技術(shù)的應(yīng)用范圍比較廣，覆蓋到食品、娛樂、交通、化工以及冶金等全部輕重工業(yè)，在自動(dòng)化領(lǐng)域中使用最為重要，也是用途最為廣泛的控制設(shè)備。僅在2009年全國(guó)PLC的生產(chǎn)件數(shù)就己經(jīng)達(dá)到了1500萬(wàn)件，到2010年時(shí)，其產(chǎn)量突破了1800萬(wàn)件，2011年時(shí)產(chǎn)品最終數(shù)量達(dá)到2300萬(wàn)件，到目前為止呈現(xiàn)為持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。
五、結(jié)論
在信息化與工業(yè)化快速發(fā)展的時(shí)代，機(jī)械工程與自動(dòng)化水平的高低是國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志，PLC技術(shù)的迅速發(fā)展有利于工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平的提升。本文主要探討在各個(gè)領(lǐng)域自動(dòng)化設(shè)備中PLC的應(yīng)用，并且分析機(jī)械工程和自動(dòng)化中PLC的重要作用，進(jìn)而為自動(dòng)化領(lǐng)域中PLC的推廣提供參考依據(jù)。
作者：王新明 單位：江西金工建設(shè)有限公司
